化學(xué)平衡等效平衡課件上學(xué)期高二化學(xué)人教版選擇性必修1

第二節(jié)

化學(xué)平衡第二章

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)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以上兩個(gè)平衡，有什么異同？化學(xué)平衡的建立與什么有關(guān)？

N2

＋3H2

＝2NH3A1mol3mol0molB0mol0mol2mol

等效平衡

在相同的條件下，對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng)，開(kāi)始投料方式不同，則在達(dá)到同一化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，同一種組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的平衡互稱為等效平衡。①恒T恒V，②恒T恒P

1.等效平衡定義：

2.等效平衡解題方法---一邊倒，極限轉(zhuǎn)化法：

即通過(guò)可逆反應(yīng)的計(jì)量數(shù)之比全部換算成為方程式同一邊的物質(zhì)。3.等效平衡的規(guī)律：①

對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)之和不相等的可逆反應(yīng)例（1）恒溫恒容時(shí)的等效平衡：投料方式1.2102.4203.2304.0025.10.512SO2+O22SO3

2molSO2

1molO2開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%2molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%壓縮體積即加壓4molSO2

2molO2開(kāi)始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)恒溫恒容不等效平衡正向移動(dòng)2SO2+O2

2SO3

2molSO2

1molO2開(kāi)始SO2

a%O2

b%SO3

c%平衡狀態(tài)2molSO2

1molO22molO2SO2

a%O2

b%SO3

c%O2

100%壓縮2molSO2

3molO2開(kāi)始b%<O2<100%①

對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)之和不相等的可逆反應(yīng)例恒溫恒容時(shí)：投料方式1.2102.4203.2304.0025.10.51規(guī)律：把不同的起始投料，通過(guò)方程式的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（即一邊倒），若各物質(zhì)物質(zhì)的量分別對(duì)應(yīng)相等，則兩平衡等效。簡(jiǎn)記：一邊倒，量相等則等效。兩次平衡相比：各組分百分含量、n、c對(duì)應(yīng)相等

在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L的是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBAB練習(xí)1：C練習(xí)2：體積完全相同的兩個(gè)容器A和B，已知A裝有SO2和O2各1g，B裝有SO2和O2各2g，在相同溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A中SO2的轉(zhuǎn)化率為a%，B中SO2的轉(zhuǎn)化率為b%，則A、B兩容器中SO2轉(zhuǎn)化率關(guān)系正確的為(

)

A．a(chǎn)%>b% B．a(chǎn)%=b%C．a(chǎn)%<b%

D．2a%=b%【變式】已知

2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)

ΔH＝－197kJ/mol。向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列關(guān)系一定正確的是()A．容器內(nèi)壓強(qiáng)p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)與c(O2)之比為k：k甲＝k丙>k乙D．反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙B②

對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)之和相等的可逆反應(yīng)（1）恒溫恒容時(shí)的等效平衡：H2+I22HI投料方式1.1102.2203.2404.0025.10.51恒溫恒容H2

（g）+I2（g）2HI（g）等體反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，平衡不移動(dòng)。平衡狀態(tài)H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%1molH2

1molI21molH2

1molI2起始2molH2

2molI2起始1molH2

1molI2平衡狀態(tài)H2a%I2b%HIc%加壓等效兩次平衡時(shí)：同種組分的百分含量相同，n、c成倍數(shù)關(guān)系平衡狀態(tài)HI%＝an(H2)＝b平衡狀態(tài)HI%＝an(H2)＝2b平衡狀態(tài)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平衡狀態(tài)H2a%I2b%HIc%壓縮H2(g)+I2(g)

2HI(g)

②

對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)之和相等的可逆反應(yīng)（1）恒溫恒容時(shí)：H2+I22HI投料方式1.1102.2203.2404.0025.0.50.51

規(guī)律：把不同的起始投料，通過(guò)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（即一邊倒），若物質(zhì)的量的比值相同，則兩平衡等效。簡(jiǎn)記：一邊倒，量等比則等效。兩次平衡時(shí)：

同種組分的百分含量相同，n、c成倍數(shù)關(guān)系練習(xí)3、在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入2molA、1molB，發(fā)生反應(yīng)：A(氣)+B(氣)2C(氣)達(dá)到平衡時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在相同(T、V)條件下，按下列情況充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W的是()A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD練習(xí)4、某溫度下，在一個(gè)容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得容器中各物質(zhì)均為nmol，現(xiàn)欲使H2的平衡濃度增大一倍，在其他條件不變時(shí)，下列措施可以采用的是

()A.升高溫度

C.再加入nmolCO和nmolH2O

B.加入催化劑

D.再加入2nmolCO2和2nmolH2D在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L的是（）A、0.3molC+0.1molDB、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC、3molC+1molD+1molBD、4molA+2molB練習(xí)5：B固例（2）恒溫恒壓時(shí)的等效平衡：等效規(guī)律：把不同的起始投料，通過(guò)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（即一邊倒）后，若物質(zhì)的量的比值相同，則兩平衡等效。簡(jiǎn)記：一邊倒后，量等比，則等效。投料1：

2mol1mol0投料2：

4mol2mol0兩次平衡的特點(diǎn):各組分百分含量相等、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開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)I2molSO2

1molO22molSO2

1molO22molSO2

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

2molO2SO2a%O2b%SO3c%兩次平衡時(shí):各組分百分含量相等、c也相等，n成比例開(kāi)始平衡狀態(tài)II等效平衡開(kāi)始H2a%I2b%HIc%平衡狀態(tài)I1molH2

1molI21molH2

1molI21molH2

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

2molI2H2a%I2b%HIc%兩次平衡時(shí):各組分百分含量相等、c也相等，n成比例開(kāi)始平衡狀態(tài)II等效平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的壓強(qiáng)（或者C的體積分?jǐn)?shù)仍為a%）的是（

）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBABD練習(xí)6：【練習(xí)7】在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3molA和2molB，發(fā)生如下反應(yīng)：

3A（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為m%。將molA、molB、4molC、molD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)仍為m%,則X,Y的值分別為（）

A、x=3y=1B、x=4y=1C、x=5y=1D、x=10y=2CD類型等效條件等效的結(jié)果恒溫恒容不等體積的反應(yīng)若一邊倒后，量相同，則等效兩平衡相比，同一個(gè)組分百分含量、n、c均相同(全等平衡)等體積的反應(yīng)若一邊倒后，量等比，則等效兩平衡相比，同一組分百分含量相同，n、c同比例變化(等比平衡)恒溫恒壓若一邊倒，量等比，則等效兩次平衡相比，同一組分百分含量、和c相同，n同比例變化(等比平衡)小結(jié)：等效平衡的類型和判斷方法

解題思路：任何狀態(tài)的體系，都用一邊倒法即通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)1.思維模式：虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡（1）構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式：新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。（2）構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見(jiàn)圖示)：新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)。2.具體應(yīng)用：利用等效平衡的方法解決不等效平衡的問(wèn)題【例1】把晶體N2O4放入一固定容積的密閉容器中氣化并建立N2O4(g)

2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入與起始時(shí)等量的N2O4氣體，反應(yīng)再次達(dá)平衡，則新平衡時(shí)c(NO2)/c(N2O4)與原平衡比，其比值(

)A．變大 B．變小 C．不變 D．無(wú)法確定B【例2】在相同的A、B密閉容器中分別充入2molSO2和1molO2，使它們?cè)谝欢囟认路磻?yīng)，并達(dá)新平衡：2SO2+O22SO3（g）。若A容器保持體積不變，B容器保持壓強(qiáng)不變。當(dāng)A中SO2的轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，B中SO2的轉(zhuǎn)化率為：(

)A、25%B、大于25%C、小于25%D、無(wú)法判斷B2SO2+O2

2SO3

2molSO2

1molO2開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%2molSO2

1molO22molSO2

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

2molO2開(kāi)始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)【例3】