等效平衡课件

1、等效平衡,等效平衡,CO%=25%,CO%=25%,以上两个平衡有什么异同？,显然，尽管起始状态不一样，但平衡状态完全相同,化学平衡状态建立的途径：,1、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。 2、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。 3、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。,相同条件下，同一可逆反应，通过不同途径（起始时加入物质的物质的量不同），而达到平衡时同种物质百分含量相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。,等效平衡的定义,概念的理解：,（1）相同的条件：通常指：同T同V 同T同P,（2）等效平衡（相同效果的平衡状态）：

2、通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量分数、体积分数、物质的量分数等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。,等效平衡的分类,完全等同相同组分的分数和物质的量都相同（等量等比） 比例相同相同组分的分数相同、物质的量不等（等比不等量）,（等同等效）,（等比等效）,等效平衡的判断方法,任何状态的体系，都用“极端状态”来比较，通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边) 一边倒,为什么途径1和途径2会等效呢？,在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 途径1： 前 0.1mol 0.1mol 0mol 0mol 途

3、径2： 前 0mol 0mol 0.1mol 0.1mol,+0.1 +0.1 -0.1 -0.1 0.1mol 0.1mol 0mol 0mol,极端假设法,与途径1相同,请用极端假设法分析下列途径是否等效？,298K，在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 途径1： 2mol 1mol 0mol 途径2： 0mol 0mol 2mol 途径3： 1mol 0.5mol 1mol,均等效,如果用a、b、c分别表示起始时充入的各物质的物质的量，a、b、c之间有什么关系？,a+c=2，b+c/2=1,如果起始时充入的SO2的量是0.5，那应该充入O

4、2和SO3的量应为多少才能达到上述平衡？,n(O2)=0.25mol,n(SO3)=1.5mol,恒温恒容 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 途径1： 2mol 1mol 0mol 途径2： 0mol 0mol 2mol 途径3： 1mol 0.5mol 1mol 途径4： 0.5mol ？ ？ 途径5： a mol b mol c mol 途径6： 4 mol 2 mol 0 mol,问题： 1.途径2、3与1等效吗？ 2.途径4中O2与SO3的起始量为多少，到达平衡时与途径1等效？ 3.途径5中符合怎么的关系达到平衡状态时与途径1等效？ 4.途径6与1等效吗？,等效,n(O2

5、)=0.25mol,n(SO3)=1.5mol,a+c=2，b+c/2=1,不等效,请用极端假设法分析下列途径是否等效？,2mol SO2(g) 1mol O2(g),4mol SO2(g) 2mol O2(g),V L,2 VL,4mol SO2(g) 2mol O2(g),P,V L,P,2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),途径1: 2mol 1mol 0mol 途径6: 4mol 2mol 0mol,（1）恒温恒容条件下对于不等体反应的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。,等效平衡规

6、律,等量等效,特点：,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。,1、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、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4m

7、ol A+2mol B,AB,试一试：,2. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在恒T、恒V下充入2molSO2和2molSO3，达到平衡时，SO3为wmol，同温下，分别按下列配比在相同容积的容器中反应，达平衡时，SO3的物质的量仍为w mol ( ) A、2molSO2 + 1mol O2 B、4molSO2 + 1mol O2 C、2molSO2 + 1mol O2+ 1molSO3 D、3molSO2 + 1.5mol O2+ 1molSO3 E、 8molSO2 + 2mol O2,B,判断下列不同途径是否为等效平衡？,298K，在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： （恒温

8、恒容） H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途径1： 2mol 1mol 0mol 途径2： 1.5mol 0.5mol 1mol 途径3： 4mol 2mol 0mol 途径4： 3mol 1mol 2mol,（2）恒温恒容条件下对于等体反应的可逆反应，只要起始加入物质的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。,均等效,等比等效,特点：两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,判断方法：只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡相同，则二平衡等效。,2mol H2(g) 1mol I2(g),4mol H2(g) 2mol I2(g),V L,2 VL,4mol H2(g) 2

9、mol I2(g),P,V L,P,2H2(g) + I2(g) 2HI(g),途径1: 2mol 1mol 0mol 途径3: 4mol 2mol 0mol,1、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气)，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、4,BC,解析：若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为n（A）：n（B）=

10、2：1，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成A和B生成的量之比总等于2：1，所以x=3成立。此种情况是等效平衡而不等同。若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，1.4molC必须转化为1.4molA和0.7molB，所以x=2成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。,那恒T恒P的条件下呢？,2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 途径1： 2mol 1mol 0mol 途径2： 4mol 2mol 0mol,H2(g) + I2(g) 2HI2(g) 途径1： 2mol 1mol 0mol 途径2： 4mol 2mol 0mol

11、,均等效,（3）恒温恒压条件下，无论等体反应或不等体反应的可逆反应，只要起始加入物质的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。,等比等效,特点：两次平衡时各组分百分量、 c 相同，n同比例变化,判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学 计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。,例、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（或C的体积分数仍是a%）的是（ ） A、3mol C+1

12、mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,ABD,总结归纳等效平衡规律,不等体反应 1 恒T 恒V 等体反应,等比等效,等量等效,2 恒T 恒P,等比等效,2Smol,3mol,9mol,0.3mol,0.3mol,1. 某T下，将1molN2和3molH2通入一个容积可变的容器里，反应达平衡时，测得C(NH3)为Smol，若保持T和P不变，请填写下列表格。,2、某温度下在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2使反应达到平衡，N2、H2、NH3浓度分别为m、n、

13、gmol/L，如果保持温度不变，只改变最初物质的加入量，而要求m、n、g总保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时，应满足的条件是 （1）若X=0，Y=0，则Z= （2）若X=0.75mol，则Y=， Z= （3） X、Y、Z必须满足的一般条件是 （用含X、Y、Z的方程式表示，其中一个含X、Z，另一个含Y、Z）,2,x+z/2=1 y+z3/2=3,0. 5,2.25,或 2x+z=2 2y+3z =6,C,3. 在一定温度下 ，一定体积的密闭容器中有 如下平衡：H2(气) + I2(气) 2HI(气)。已知 H2和I2的起始浓度均为0.10 molL-1，达到 平衡时HI的浓

14、度为0.16 molL-1。若H2和I2 的起始浓度均变为0.20 molL-1时，则平衡时 H2的浓度（molL-1）是 （ ） A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02,4. 在一恒定的容器中充入2 mol A和1mol B 发生反应： 2A (g)+B(g) xC(g) 达到平衡后， C的体积分数为W%，若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol 充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为 （ ） A. 只能为2 B. 只能为3 C. 可能是2，也可能是3 D. 无法确定,C,4、将amolPCl5充入一个容积恒为的密闭容器中，发生如下反应： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) ，在t的温度下反应达到化学平衡，此时容器内气体压强为P1,保持温度不变,再向该容器中充入amolPCl5再达到化学平衡时，容器内气体压