【課件】2.2.5等效平衡2021-2022學年高二上學期高中化學人教版(2019)選擇性必修一

1、第5課時等效平衡第二章化學反應速率與化學平衡第二節(jié)化學平衡1.等效平衡概念2.等效平衡理解3.等效平衡分類4.等效平衡規(guī)律5.化學平衡移動與平衡轉化率的關系2SO2 + O2 2SO3 u化化學平衡的建立與途徑無關學平衡的建立與途徑無關 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)2molSO2 1molO2 開始開始2molSO3 開始開始1molSO2 0.5molO2 1molSO3 開始開始u化化學平衡的建立與投料的次數(shù)無關學平衡的建立與投料的次數(shù)無關再向平衡體系中加入再向平衡體系中加入1mol SO2 、0.5mol O22SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol

2、 O2開始開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)1mol SO2 0.5mol O2開始開始平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)SO2 x%O2 y%SO3 z% 2SO2+ O2 2SO3起始起始c(mol/L) 2 1 0平衡平衡c(mol/L) 0.8 0.4 1.2 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上兩個平衡，有什么異同？ 在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應，不管是從正反應正反應開始，還是從逆反應逆反應開始，或是從既有反應物又有生成物既有反應物又有生成物的狀態(tài)開始，在達到化學平衡狀態(tài)時，只要任何相同組分的百百分含量分含量(體積

3、分數(shù)、物質的量分數(shù)或質量分數(shù)等)相同相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡。一、等效平衡的概念一、等效平衡的概念等效平衡等效平衡平衡狀態(tài)：平衡混合物各組分的平衡混合物各組分的百分含量一定相同百分含量一定相同（指質量（指質量分數(shù)、體積分數(shù)、分數(shù)、體積分數(shù)、物質物質的量分數(shù)）。但各組分的的量分數(shù)）。但各組分的物質的量、物質的量、濃度可能不同濃度可能不同。建立平衡狀態(tài)的途徑： 加入反應物，從正向開始加入反應物，從正向開始加入生成物，從逆向開始加入生成物，從逆向開始同時加入反應物和生成物，從正、同時加入反應物和生成物，從正、逆反應方向同時開始逆反應方向同時開始條件:恒溫恒容或恒溫恒壓恒溫恒容或恒溫恒壓一、等

4、效平衡的概念一、等效平衡的概念等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡二、二、等效平衡等效平衡的理解的理解三、三、等效平衡的分類等效平衡的分類1、全等效平衡相同組分的百分含量（體積分數(shù)、物質的量分數(shù)） 、物質的量、物質的量濃度都相同（完全相同）2、相似等效平衡相同組分的百分含量（體積分數(shù)、物質的量分數(shù)）；但物質的量、物質的量濃度成比例（比例相同）等效平衡等效平衡1、反應前后、反應前后氣體體積不相等氣體體積不相等的可逆反應：的可逆反應：也就是也就是n(g)0的可逆反應的可逆反應四、四、等效平衡的規(guī)律等效平衡的規(guī)律等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡ABCD平衡時D的體積分數(shù)起始充入2mol1mol00a%0

5、03mol1mol1mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol00在一定溫度下，一個容積固定的密閉容器中發(fā)生反應：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關數(shù)據(jù)分析恒溫、恒容下等效平衡建成的條件。一邊倒，往左邊倒后，物質的量相同a%a%b%(ab)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)等效平衡等效平衡 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% 2mol SO2 1mol O2開始開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 若起始若起始(mol) ：4 2 02mol SO2 1m

6、ol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加壓加壓4mol SO2 2mol O2開始開始SO2 a%O2 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)2SO2 + O2 2SO3 不等效等效平衡等效平衡三、等效平衡的規(guī)律三、等效平衡的規(guī)律1、恒溫恒容條件下，反應前后氣體計量數(shù)之和不等的可逆反應， 也也就是就是n(g)0n(g)0的可逆反應的可逆反應 （完全等效） 簡記：一邊倒、對應物質的一邊倒、對應物質的物質的量物質的量相同才等效平相同才等效平衡衡特點：特點：等量投料，等量投料，全等效平衡，全等效平衡，濃度，物質的

7、量，百分含量濃度，物質的量，百分含量均相同均相同【例例1 1】在一個在一個1L1L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，發(fā)生下述反應，發(fā)生下述反應： 達到平衡時，達到平衡時，C C的濃度為的濃度為1.2mol/L , C1.2mol/L , C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為a% a% 。 維持容器的體積和溫度不變，維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C C的濃度仍是的濃度仍是1.2mol/L1.2mol/L的是（的是（ ） A. 3mol C+1mol D A. 3mol C+1mol D

8、B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D. 4mol A+2mol B D. 4mol A+2mol B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)A A、B B【例【例2 2】某溫度下，向某密閉容器中加入】某溫度下，向某密閉容器中加入1molN1molN2 2和和3molH3molH2 2, ,使之反應合使之反應合成成

9、NHNH3 3，平衡后測得，平衡后測得NHNH3 3的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為mm。若。若T T不變，只改變起始加入量，不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后使之反應平衡后NHNH3 3的體積分數(shù)仍為的體積分數(shù)仍為mm，若，若N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的加入量用的加入量用X X、Y Y、Z Z表示應滿足：表示應滿足：（1 1）恒定）恒定T T、V V： 1 1若若X=0X=0，Y=0Y=0，則，則Z= Z= 。 2 2若若X=0.75X=0.75，Y= Y= ，Z= Z= 。 3X 3X、Y Y、Z Z應滿足的一般條件是應滿足的一般條件是 。2mol2mol2.25mol2.25

10、mol0.5mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 等效平衡等效平衡2 、反應前后、反應前后氣體體積相等氣體體積相等的可逆反應的可逆反應也就是也就是n(g)=0的可逆反應的可逆反應恒溫恒容恒溫恒容H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途徑途徑1 1mol 1mol 0mol途徑2 0mol 0mol 2mol途徑3 2mol 2mol 0mol途徑4 1mol 1mol 2mol等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時平衡時(mol)： x y z平衡時

11、體積分數(shù)平衡時體積分數(shù)： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 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%H2 a%I2 b%HI c%2mol H2 2mol I2開始開始 若起始若起始(mol) ： 2 2 01mol H2 1mol I2開始開始H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)加壓加壓等效平衡等效平衡問題：問題： 途徑途徑1、2與途徑與途徑3、4中體積分數(shù)、質量分數(shù)相同嗎？中體積分數(shù)、質量分數(shù)相同嗎？ 各物質各物質n相同嗎？相同嗎？

12、c相同嗎？相同嗎？ 恒溫恒容恒溫恒容H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途徑途徑1 1mol 1mol 0mol途徑2 0mol 0mol 2mol途徑3 2mol 2mol 0mol途徑4 1mol 1mol 2mol等效平衡等效平衡等效平衡2、恒溫恒容條件下，反應前后氣體計量數(shù)之和相等的可逆反應， 也就是也就是n(g)=0n(g)=0的可逆反應的可逆反應（相似等效）簡記：簡記：一邊倒后：對應物質的一邊倒后：對應物質的物質的量之比物質的量之比相同即為等效平衡相同即為等效平衡。特點：特點：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，濃度，物等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，濃度，物質的量成

13、比例）質的量成比例）【例1】在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應：達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為1.2mol/L的是（）A、0.3molC+0.1molDB、4molA+2molBC、3molC+1molD+1molBD、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molD2A(g) +B(g) 3C(g) + D(s)例2：在一定的溫度下，一個固定容積的密閉容器中，進行以下反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后生成a

14、molHBr.在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變，(1)若要使平衡時生成3amol的HBr,應加入H2mol,Br2mol。(2)若加入1molHBr，平衡時得到1.5amol的HBr,還需要加入H2mol,Br2mol。362.51等效平衡等效平衡2mol SO2 1mol O2途徑途徑1SO2 a%O2 b%SO3 c%2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2途徑途徑2平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)探究三探究三: 2SO2(g)+O2(

15、g) 2SO3(g)途徑途徑1起始起始 2mol 1mol 0途徑途徑2起始起始 4 mol 2 mol 0途徑途徑1 1和和2 2是否為是否為等效平衡等效平衡？等等效效平平衡衡恒溫恒壓恒溫恒壓H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途徑途徑1 1mol 1mol 0mol途徑2 0mol 0mol 2mol途徑3 2mol 2mol 0mol途徑4 1mol 1mol 2mol等效平衡H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H21mol I2 H2 a I2 b HI c2mol H22mol I21mol H21mol I2 H2 a I2 b HI c1mol H21mol

16、 I2 H2 a I2 b HI c等效平衡等效平衡3、恒溫恒壓條件下任意氣態(tài)可逆反應簡記：簡記：一邊倒后：對應物質的一邊倒后：對應物質的物質的量之比物質的量之比相同即為等效平衡相同即為等效平衡。特點特點：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，濃度相同濃度相同，物質的量成比例）物質的量成比例）等效平衡等效平衡在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應：達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L , C的體積分數(shù)為a% 。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L（或C的體積分數(shù)仍是a%）的

17、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. 4mol A+2mol B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)ABD小結：小結：類型類型等效條件等效條件結果結果恒溫恒容恒溫恒容(n(g)0) 投料投料換算成相換算成相同物質表示時同物質表示時量相同量相同 兩次平衡時各組分兩次平衡時各組分百分百分含量含量、n、c均相同均相同 (全等效平衡全等效平衡)恒溫恒容恒溫恒容(n(g)=0) 投料投料換算成相換算成相同物質表示時同物質表示時等比例等比例 兩平衡時各組分兩平衡時各組分百分含百分含量量相同，相同，n、c同比例變同比例變化化 (相似等效平衡相似等效平衡)恒溫恒壓恒溫恒壓 投料投料換算成相換算成相同物質表示時同物質表示時等比例等比例 兩次平衡時各組分兩次平衡時各組分百分百分含量含量、c相同，相同，n同比例同比例變化變化( 相似等效平衡相似等效平衡)等效平衡規(guī)律等效平衡規(guī)律五、化學平衡移動與平衡轉化率的關系1、溫度、壓強對平衡轉化率