第五課時等效平衡

1、第三節(jié)化學(xué)平衡第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡(第5課時)等效平衡起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 例：例： 2SO2+ O2 2SO3 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上兩個平衡，有什么異同？以上兩個平衡，有什么異同？等效平衡等效平衡如何理解如何理解“等效平衡等效平衡”？相同效果相同效果的平衡狀態(tài)。的平衡狀態(tài)。相同效果指的是什么？相同效果指的是什么？達到平衡時，反應(yīng)混合物中各組成成達到平衡時，反應(yīng)混合物中各組成成分的分的含量含量（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)等）等）

2、相等相等。五、等效平衡五、等效平衡 在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應(yīng)，只是起始時加入物質(zhì)的物對同一可逆反應(yīng)，只是起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到化學(xué)平衡時，質(zhì)的量不同，而達到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)同種物質(zhì)的百分含量相同，的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡這樣的平衡稱為等效平衡2、等效平衡的判斷方法、等效平衡的判斷方法 任何狀態(tài)的體系，都用任何狀態(tài)的體系，都用“極值極值”來比較，來比較，只要能轉(zhuǎn)化為相同的只要能轉(zhuǎn)化為相同的“極值極值”，就一定是等，就一定是等效平衡（效平衡（即極限轉(zhuǎn)化法即極限轉(zhuǎn)化法）。）。1、定義：、定義：探究一探究一1

3、 、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也就是也就是n(g)=0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng) 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時平衡時(mol)： x y z平衡時體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 開始開始1mol H2 1mol I2平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%1、

4、恒溫恒容下，、恒溫恒容下， n(g)=0按倍數(shù)加料形成等效平衡按倍數(shù)加料形成等效平衡開始開始2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時平衡時(mol)： x y z平衡時體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c%若起始若起始(mol) ： 2 2 0若起始若起始(mol) ： 0 0 4 催化劑 加熱 相當于相當于: 2 2 01、恒溫恒容下，、恒溫恒容下， n(g)=0按倍數(shù)加料形成等效平衡按倍數(shù)加料形成等效平衡極限轉(zhuǎn)化極限轉(zhuǎn)化探究一探究一1、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等（n(g)=0）的可逆反

5、應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等。請總結(jié)恒溫恒容條件下（請總結(jié)恒溫恒容條件下（n(g)=0）等效平等效平衡的條件。衡的條件。極值極值等比即等效等比即等效 恒溫恒容時對于反應(yīng)：恒溫恒容時對于反應(yīng)：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 下列條件能與下圖達到等效平衡的是（下列條件能與下圖達到等效平衡的是（ ）1mol H2 1molI2開始開始H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5

6、mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI（1 1 0）（2 2 0）（2 2 0）（1 1 0）ABCD恒溫恒容恒溫恒容n(g)=0應(yīng)用應(yīng)用1極值等比即等效極值等比即等效 編號編號 起始狀態(tài)物質(zhì)的量起始狀態(tài)物質(zhì)的量n/mol平衡時平衡時HBr的的 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n/mol H2 Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 （2） 1 0.5a2a00.5應(yīng)用應(yīng)用2 在一個體積固定的密閉容器中，保持一定溫度，進行如下反在一個體積固定的密閉容器中，保持一定溫度，進行如下反應(yīng)：應(yīng)： H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）；已知加入）；已知加入1mol H2和和2mo

7、l Br2時，達到平衡后生成時，達到平衡后生成a mol HBr（見下表已知項）。在（見下表已知項）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。填寫表中空相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。填寫表中空白：白：恒溫恒容恒溫恒容n(g)=0探究二探究二2、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化氣體分子數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也就是也就是n(g)0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng) 起始起始(mol)： 2 1 0平衡時平衡時(mol)：x y z平衡時體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c% 2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2開始開始SO2 a%O2 b%SO3

8、 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 若起始若起始(mol) ：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%2、恒溫恒容下，、恒溫恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加壓加壓n(g)0不等效加料建立不等效平衡不等效加料建立不等效平衡4mol SO2 2mol O2開始開始SO2 a%O2 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)探究二探究二2、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和不等、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和不等（ n(g)0 ）的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量物質(zhì)的量相等相等。請總結(jié)

9、恒溫恒容條件下（請總結(jié)恒溫恒容條件下（ n(g)0 ）等效平等效平衡的條件。衡的條件。極值等量即等效極值等量即等效 有一個固定體積的密閉容器中，加入有一個固定體積的密閉容器中，加入2molA和和1molB發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)達到平衡時，達到平衡時，C的濃度為的濃度為Wmol/L，若維持容器體積和溫，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)，達平衡時度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)，達平衡時C的濃的濃度仍為度仍為Wmol/L的是（的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mo

10、l 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應(yīng)用應(yīng)用3恒溫恒容恒溫恒容 n(g)0 極值等量即等效極值等量即等效應(yīng)用應(yīng)用4在一定溫度下，把在一定溫度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一個一定容積的密通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2O2 2SO3 當此反應(yīng)進行到當此反應(yīng)進行到一定程度時，反

11、應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中，一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的分別代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物質(zhì)的量（的物質(zhì)的量（mol）。如果）。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時反應(yīng)混合物中三種氣足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝后w的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）若）若a=0，b=0，則，則c=_。（2）若）若a=0.5，則，則b=_，c

12、= _。（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表 示，示，其中一個只含其中一個只含a和和c，另一個只含，另一個只含b和和c）：）：_， _。20.251.5a+c=22b+c=2恒溫恒容恒溫恒容n(g)0 探究三探究三3 、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也就是也就是n(g)=0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng) 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時平衡時(mol)： x y z平衡時體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 3、恒溫

13、恒壓下，、恒溫恒壓下， n(g)=0按倍數(shù)加料形成等效平衡按倍數(shù)加料形成等效平衡1mol H2 1mol I2AH2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B探究三探究三3、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等（n(g)=0）的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等。請總結(jié)恒溫恒壓條件下（請總結(jié)恒溫恒壓條件下（n(g)=0）等效平等效平衡的條件。衡

14、的條件。極值極值等比即等效等比即等效在一密閉容器中，加入在一密閉容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，發(fā)生下述反應(yīng)：，發(fā)生下述反應(yīng)：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) ) 達到平衡時，達到平衡時， C C的濃度為的濃度為1.2mol/L 1.2mol/L 。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，始物質(zhì)，達到平衡后，C C的的濃度濃度仍為仍為1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C

15、+ 0.1mol D B B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D C C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol B D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 、D 應(yīng)用應(yīng)用50.2 0.1 0 02 1 0 02 2 0 04 2 0 0恒溫恒壓恒溫恒壓n(g)=0等比即等效等比即等效探究四探究四4、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化氣體分子數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也就

16、是也就是n(g)0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)2SO2 + O2 2SO3 起始起始(mol) ： 2 1 0平衡平衡(mol) ：x y z平衡時體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c% 若起始若起始(mol)： 4 2 04、恒溫恒壓下、恒溫恒壓下n(g) 0按倍數(shù)加料形成等效平衡按倍數(shù)加料形成等效平衡SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)2molSO21molO2A2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B探究四探究四4、反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和不相等、反應(yīng)

17、前后氣體計量數(shù)之和不相等（n(g) 0）的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等。請總結(jié)恒溫恒壓條件下（請總結(jié)恒溫恒壓條件下（n(g) 0）等效平等效平衡的條件。衡的條件。極值極值等比即等效等比即等效 在一定溫度下，一個壓強恒定的密閉容中發(fā)生反在一定溫度下，一個壓強恒定的密閉容中發(fā)生反應(yīng)應(yīng)2A(g)+B(g)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒壓達平衡時分析恒溫、恒壓達平衡時D D的體積分數(shù)（分別選填的體積分數(shù)（分別選填a% 或b% ab ）。 AB

18、CD平衡時平衡時D的體積分數(shù)的體積分數(shù) 起起始始充充入入2mol1mol001mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol002mol2mol00a%a%a%b% (ab)應(yīng)用應(yīng)用6恒溫恒壓恒溫恒壓n(g) 0極值等比即等效極值等比即等效等效平衡小結(jié)等效平衡小結(jié)條件條件等效條件等效條件結(jié)果結(jié)果恒恒溫溫恒恒容容(n(g)0)(n(g)=0) 恒溫恒壓恒溫恒壓 (n(g)0) 或或 (n(g)=0)投料換算成相同投料換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)表示時量相量相同同（等量即等效）（等量即等效）投料換算成相同投料換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)表示時等比等比例例（等比即等效）（等比即等效）投料換算成相

19、同投料換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)表示時等比等比例例（等比即等效）（等比即等效）兩次平衡時各兩次平衡時各組分百分量、組分百分量、n n、c c均相同均相同 兩次平衡時各組兩次平衡時各組分百分量相同，分百分量相同，n n、c c同比例變化同比例變化 兩次平衡時各組兩次平衡時各組分百分量、分百分量、c c相同相同n n同比例變化同比例變化 將將2.0 mol SO2氣體和氣體和2.0 mol SO3氣體混合于固定體氣體混合于固定體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，達到平衡時，達到平衡時SO3為為n mol。在相同溫度下

20、，分別按下列配比在相同密閉容。在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時器中放入起始物質(zhì)，平衡時SO3等于等于n mol的是的是( )A. 1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B. 4.0 mol SO21.0 mol O2C. 2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D. 3.0 mol SO20.5 mol O21.0 mol SO3BD練習(xí)練習(xí)1恒溫恒容恒溫恒容 在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol 1 mol B B，發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)2 A(g) + B(g) 2 A(g) + B(g) x x C(g) C(g)，達到平衡后，達到平衡后，C C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為W%W%。若維持容器。若維持容器中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：A A為為0.6 mol0.6 mol，B B為為0.3 mol0.3 mol，C C為為1.4 mol1.4 mol充入充入容器，達到平衡后，容器，達到平衡后，C C的體積分數(shù)仍為的體積分數(shù)仍為W%W%，則，則x