高中化学选择性必修一 2.2.4 等效平衡同步教学课件（新教材）

1、等效平衡等 效 平 衡等效平衡：在相同的条件下通过不同的途径，达到的相同的平衡状态。（1）相同条件：恒温、恒容或恒温、恒压（2）不同途径：（3）两平衡等效的标志：达到平衡时，各组分的含量（物质的量分数、质量分数、体积分数等）均对应相等。正向建立：只加反应物；逆向建立：只加生成物；中间建立：反应物、生成物同时加入；分批加入：反应一段时间再投料。两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例恒温恒压两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例恒温恒容(n(g)=0)两次平衡时各组分百分量、n、c均相同投料换算成相同物质表示时量相同恒温恒容(

2、n(g)0)结果等效条件条件 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 全等平衡等比平衡等比平衡 恒温、恒容下同一可逆反应，无论起始投料如何，只要按化学计量数关系折算成同一边的物质，同一组分的物质的量完全相同，即互为等效平衡。 达到平衡时，相同组分的各项物理数据（包括物质的量、质量、以及物质的量分数、质量分数、体积分数甚至化学反应速率)均相同。这样的平衡状态互称为全同平衡状态，简称全等效平衡。结论一：恒温恒容条件下全等效平衡例：2SO2 + O2 2SO3起 2 mol 1 mol 0起 0 0 2 mol 等效起 4 mol 2 mol 0 平衡右移 V(SO3)%大于w%如V

3、(SO3)%均为w%现象 极端假设法：通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一边的物质的物质的量。结论一：恒温恒容条件下全等效平衡例1.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是 。 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) 1 mol 3 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol x mol y mol z mol 一边倒 1 mol 3 mol 0 mol思考：其它条件不变，第组数据满足什么条件，会和第组数据建立起等效平衡x+z/2=1; y+3z/2=3.在例1中，的起始量如

4、下，它们不能建立等效平衡，那么平衡时N2的体积分数大小关系式 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) 1 mol 3 mol 0 mol 1 mol 3 mol 2 mol解析：利用恒温恒容下的等效平衡观点 与之全等效全等效 2 mol 6 mol 0 mol建模处理：恒温恒容下平衡1、2不等效答案： 例2.一固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为Wmol/L；若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A +

5、1mol B + 3mol C + 1mol DC3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD (2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDE延伸提问，A选项平衡时C的浓度是多少？Wmol/L C(C) 2Wmol/L1将3 mol A和1 mol B放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)，达到平衡后C的含量为 w %，若维持温度和体积不变，按下列4种配比投料，平衡

6、后C的含量仍为 w %的是 （ ） A. 6 mol A + 2 mol BB. 3 mol A + 1 mol B + 2 mol CC. 1 mol B + 2 mol C + 1 mol DD. 2 mol C + 1 mol DD（6 2 0 0）（3 1 2 0）（3 2 0 0）（3 1 0 0）2.一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积固定不变的密闭容器中，发生反应：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，测得混合气体的压强为p1，此时再向容器中通入a mol PCl5，同样温度下再达到平衡时，测得压强为p2，下列判断正确的是（ ）A2p1p2 BP

7、Cl5的分解率增大 Cp1p2 DCl2的体积分数增大a mol PCl5原开始平衡压强为p1平衡状态2a mol PCl5后开始平衡压强为p2平衡状态A3.将1 mol SO2和1 mol O2通入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应，达到平衡时SO3为0.3 mol，此时若移走0.5 molO2和0.5 molSO2，相同温度下再次达到新平衡时SO3的物质的量为()A0.3 mol B0.15 mol C小于0.15 mol D大于0.15 mol，小于0.3 mol 1mol SO21mol O2原开始平衡SO3为0.3 mol平衡状态0.5molSO20.5mol O2后开始平衡

8、SO3为？平衡状态C2 SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)结论二：恒温恒容条件下等体积反应等比等效平衡 恒温、恒容时，对等体积反应，无论起始投料如何，只要按化学计量数关系折算成同一边的物质后，物质的量之比对应相等即等效平衡。 平衡时，相同组分的百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数)均相同。但相同组分平衡时的物质的量、物质的量浓度和一边倒后的量成正比关系。例如，恒温恒容时H2(g) + Br2(g) 2HBr (g) 1mol 1mol 0mol 2mol 2mol 1mol 两种情况建立的化学平衡状态等效。1.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是 。

9、CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol 0 mol 0 mol 4 mol 4 mol 4 mol 4 mol 2 mol 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol2.固定容积的密闭容器中，一定温度下发生下：H2（g）Br2（g） 2HBr（g）已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr，在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号(1)、(2)、(3)的状态，填写表中的空白。起始状态（mol）平衡时HBr的物质的量（mol）编号H2Br2HBr已知120a（1）240（2）10.

10、5a（3）m n（n2m）2a00.52(n-2m)(n-m)a H2（g）Br2（g） 2HBr（3） m n x一边倒 (m+x/2) (n+x/2) 0 (m+x/2):(n+x/2)=1:2,解得x= 2(n-2m)则m+x/2 = n-m所以平衡时的量为(n-m)a mol3.在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4BC 2A(g)

11、+ B(g) xC(g)原起始 2mol 1mol 0mol后起始 0.6mol 0.3mol 1.4mol一边倒 (0.6+2.8/x)mol (0.3+1.4/x) mol 0 mol 恒温恒容下有两种等效：1.全等效，即： 0.6+2.8/x=2 0.3+1.4/x=1， 解得x=22.等体积反应成比例等效，即：若该反应是等体积反应,即x=3，若满足(0.6+2.8/x):( 0.3+1.4/x)=2:1，也可以等效。解得x=3,假设成立。结论三：恒温恒压条件下等比等效平衡 恒温、恒压时，对任何可逆反应，无论起始投料如何，只要按化学计量数关系折算成同一边的物质后，物质的量之比对应相等即等

12、效平衡。 平衡时，相同组分的百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数)、物质的量浓度均相同。但相同组分平衡时的物质的量、反应器的体积和一边倒后的量成正比关系。起 2 mol 1 mol 0起 0 0 2 mol 等效起 4 mol 2 mol 0 起 a b ca+c b+c/2 0结论三：恒温恒压条件下等比等效平衡例：2SO2 + O2 2SO3例：恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g) + B(g) C(g) （1）若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 mol。 （2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C

13、的物质的量为 mol （3）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x= mol。 （4）若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol.1-a3a26a1： 在等温、等容条件下，有下列气体反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g),现分别从两条途径建立平衡： (1)A、B的起始浓度均为2 mol/L；(2)C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。 (1)、(2)两途径最终达到平衡时，下列叙述正确的是（ ）体系内混合气体的百分组成相同B. 体系内混合气体的百分组成不同C.体系内混合气体的平均

14、分子量不同D. (1)途径混合气体密度为(2) 途径混合气体密度为1/2A D2.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ） A 均减半 B均加倍 C均增加1 mol D均减少1 molC3.在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3L A和2L B，发生如下反应：3A（g）+2B（g） xC（g）+yD(g）达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，以0.6LA , 0.4LB , 4LC , 0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x、y的值分别为A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 C D3A（气）+2B（气） xC（气）+yD(气）3L 2L0.6L 0.4 L 4 0