化学平衡等效平衡课件上学期高二化学人教版选择性必修1

第二节

化学平衡第二章

化学反应速率与化学平衡五、等效平衡2SO2+O2

2SO3起始C(mol/L)210平衡C(mol/L)0.80.42SO2+O2

2SO30020.80.4以上两个平衡，有什么异同？化学平衡的建立与什么有关？

N2

＋3H2

＝2NH3A1mol3mol0molB0mol0mol2mol

等效平衡

在相同的条件下，对同一个可逆反应，开始投料方式不同，则在达到同一化学平衡状态时，同一种组分的百分含量（体积分数，物质的量分数等）均相同，这样的平衡互称为等效平衡。①恒T恒V，②恒T恒P

1.等效平衡定义：

2.等效平衡解题方法---一边倒，极限转化法：

即通过可逆反应的计量数之比全部换算成为方程式同一边的物质。3.等效平衡的规律：①

对于气体计量数之和不相等的可逆反应例（1）恒温恒容时的等效平衡：投料方式1.2102.4203.2304.0025.10.512SO2+O22SO3

2molSO2

1molO2开始SO2a%O2b%SO3c%2molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%压缩体积即加压4molSO2

2molO2开始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡状态平衡状态恒温恒容不等效平衡正向移动2SO2+O2

2SO3

2molSO2

1molO2开始SO2

a%O2

b%SO3

c%平衡状态2molSO2

1molO22molO2SO2

a%O2

b%SO3

c%O2

100%压缩2molSO2

3molO2开始b%<O2<100%①

对于气体计量数之和不相等的可逆反应例恒温恒容时：投料方式1.2102.4203.2304.0025.10.51规律：把不同的起始投料，通过方程式的计量数，换算成同一边物质（即一边倒），若各物质物质的量分别对应相等，则两平衡等效。简记：一边倒，量相等则等效。两次平衡相比：各组分百分含量、n、c对应相等

在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBAB练习1：C练习2：体积完全相同的两个容器A和B，已知A装有SO2和O2各1g，B装有SO2和O2各2g，在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%，B中SO2的转化率为b%，则A、B两容器中SO2转化率关系正确的为(

)

A．a%>b% B．a%=b%C．a%<b%

D．2a%=b%【变式】已知

2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)

ΔH＝－197kJ/mol。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是()A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)与c(O2)之比为k：k甲＝k丙>k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙B②

对于气体计量数之和相等的可逆反应（1）恒温恒容时的等效平衡：H2+I22HI投料方式1.1102.2203.2404.0025.10.51恒温恒容H2

（g）+I2（g）2HI（g）等体反应，压强改变，平衡不移动。平衡状态H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%1molH2

1molI21molH2

1molI2起始2molH2

2molI2起始1molH2

1molI2平衡状态H2a%I2b%HIc%加压等效两次平衡时：同种组分的百分含量相同，n、c成倍数关系平衡状态HI%＝an(H2)＝b平衡状态HI%＝an(H2)＝2b平衡状态H2

≠a%I2

≠b%HI≠c%H2

≠

a%I2

≠b%HI≠c%H2

≠a%I2

≠b%HI≠c%1molH2

2molI21molH2

2molI2起始2molH2

4molI2起始1molH2

1molI2平衡状态H2a%I2b%HIc%压缩H2(g)+I2(g)

2HI(g)

②

对于气体计量数之和相等的可逆反应（1）恒温恒容时：H2+I22HI投料方式1.1102.2203.2404.0025.0.50.51

规律：把不同的起始投料，通过化学方程式的计量数，换算成同一边物质（即一边倒），若物质的量的比值相同，则两平衡等效。简记：一边倒，量等比则等效。两次平衡时：

同种组分的百分含量相同，n、c成倍数关系练习3、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(气)+B(气)2C(气)达到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是()A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD练习4、某温度下，在一个容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0，反应达到平衡时，测得容器中各物质均为nmol，现欲使H2的平衡浓度增大一倍，在其他条件不变时，下列措施可以采用的是

()A.升高温度

C.再加入nmolCO和nmolH2O

B.加入催化剂

D.再加入2nmolCO2和2nmolH2D在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（）A、0.3molC+0.1molDB、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC、3molC+1molD+1molBD、4molA+2molB练习5：B固例（2）恒温恒压时的等效平衡：等效规律：把不同的起始投料，通过化学方程式的计量数，换算成同一边物质（即一边倒）后，若物质的量的比值相同，则两平衡等效。简记：一边倒后，量等比，则等效。投料1：

2mol1mol0投料2：

4mol2mol0两次平衡的特点:各组分百分含量相等、c也相等，n成比例H2(g)+I2(g)2HI(g)投料1：1mol1mol0投料2：

2mol2mol0投料3：

1mol0.5mol1mol投料3：

0mol0mol4开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态I2molSO2

1molO22molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%4molSO2

2molO2SO2a%O2b%SO3c%两次平衡时:各组分百分含量相等、c也相等，n成比例开始平衡状态II等效平衡开始H2a%I2b%HIc%平衡状态I1molH2

1molI21molH2

1molI21molH2

1molI2H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%2molH2

2molI2H2a%I2b%HIc%两次平衡时:各组分百分含量相等、c也相等，n成比例开始平衡状态II等效平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。维持容器的压强（或者C的体积分数仍为a%）的是（

）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBABD练习6：【练习7】在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3molA和2molB，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%。将molA、molB、4molC、molD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=3y=1B、x=4y=1C、x=5y=1D、x=10y=2CD类型等效条件等效的结果恒温恒容不等体积的反应若一边倒后，量相同，则等效两平衡相比，同一个组分百分含量、n、c均相同(全等平衡)等体积的反应若一边倒后，量等比，则等效两平衡相比，同一组分百分含量相同，n、c同比例变化(等比平衡)恒温恒压若一边倒，量等比，则等效两次平衡相比，同一组分百分含量、和c相同，n同比例变化(等比平衡)小结：等效平衡的类型和判断方法

解题思路：任何状态的体系，都用一边倒法即通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质1.思维模式：虚拟“中间态”法构建等效平衡（1）构建恒温恒容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。（2）构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。2.具体应用：利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题【例1】把晶体N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立N2O4(g)

2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与起始时等量的N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡时c(NO2)/c(N2O4)与原平衡比，其比值(

)A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定B【例2】在相同的A、B密闭容器中分别充入2molSO2和1molO2，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：2SO2+O22SO3（g）。若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变。当A中SO2的转化率为25%时，B中SO2的转化率为：(

)A、25%B、大于25%C、小于25%D、无法判断B2SO2+O2

2SO3

2molSO2

1molO2开始SO2a%O2b%SO3c%2molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%加压4molSO2

2molO2开始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡状态平衡状态【例3】