高中化學(xué)人教版選擇性必修1-化學(xué)反應(yīng)原理(2019)-化學(xué)平衡-公開(kāi)課

第5課時(shí)等效平衡第二章

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)

化學(xué)平衡等效平衡概念等效平衡理解等效平衡分類(lèi)等效平衡規(guī)律化學(xué)平衡移動(dòng)與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)清單2SO2+O2

2SO3

化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)

SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)2molSO2

1molO2

開(kāi)始2molSO3

開(kāi)始1molSO2

0.5molO2

1molSO3

開(kāi)始導(dǎo)入新課化學(xué)平衡的建立與投料的次數(shù)無(wú)關(guān)再向平衡體系中加入1molSO2、0.5molO22SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)1molSO20.5molO2開(kāi)始平衡狀態(tài)SO2x%O2y%SO3z%導(dǎo)入新課2SO2+O22SO3起始c(mol/L)210平衡c(mol/L)0.80.41.22SO2+O22SO30020.80.41.2以上兩個(gè)平衡，有什么異同？導(dǎo)入新課講授知識(shí)在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應(yīng)，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，或是從既有反應(yīng)物又有生成物的狀態(tài)開(kāi)始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，只要任何相同組分的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)相同，這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)等效平衡。一、等效平衡的概念等效平衡平衡狀態(tài)：平衡混合物各組分的百分含量一定相同（指質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。建立平衡狀態(tài)的途徑：①加入反應(yīng)物，從正向開(kāi)始②加入生成物，從逆向開(kāi)始③同時(shí)加入反應(yīng)物和生成物，從正、逆反應(yīng)方向同時(shí)開(kāi)始條件:恒溫恒容或恒溫恒壓講授知識(shí)一、等效平衡的概念等效平衡講授知識(shí)等效平衡二、等效平衡的理解講授知識(shí)三、等效平衡的分類(lèi)1、全等效平衡——相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）、物質(zhì)的量、物質(zhì)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?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）；但物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度成比例（比例相同）等效平衡講授知識(shí)探究一:恒溫恒容條件下建立等效平衡的條件1、反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)：也就是△n(g)≠0的可逆反應(yīng)四、等效平衡的規(guī)律等效平衡講授知識(shí)等效平衡

ABCD平衡時(shí)D的體積分?jǐn)?shù)

起始充入2mol1mol00a%003mol1mol1mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol00

在一定溫度下，一個(gè)容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關(guān)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(zhì)的量相同a%a%b%(a>b)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)講授知識(shí)等效平衡起始(mol)：210平衡時(shí)(mol)：xyz平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)：a%b%c%

2molSO2

1molO2開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)若起始(mol)：4202molSO2

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)2SO2+O2

2SO3

不等效講授知識(shí)等效平衡三、等效平衡的規(guī)律1、恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不等的可逆反應(yīng)，也就是△n(g)≠0的可逆反應(yīng)

把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（反應(yīng)物一邊或生成物一邊），如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相同，則是等效平衡。（完全等效）

簡(jiǎn)記：一邊倒、對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相同才等效平衡特點(diǎn)：等量投料，全等效平衡，濃度，物質(zhì)的量，百分含量均相同典型例題【例1】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+2molB2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)A、B典型例題【例2】某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿(mǎn)足：（1）恒定T、V：[1]若X=0，Y=0，則Z=。[2]若X=0.75，Y=，Z=。[3]X、Y、Z應(yīng)滿(mǎn)足的一般條件是。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1,Y+3Z/2=3N2(g)+3H2(g)2NH3(g)講授知識(shí)等效平衡探究二:恒溫恒容條件下建立等效平衡的條件2、反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng)也就是△n(g)=0的可逆反應(yīng)恒溫恒容H2(g)+I2(g)2HI(g)途徑11mol1mol0mol途徑20mol0mol2mol途徑32mol2mol0mol途徑41mol1mol2mol等效平衡講授知識(shí)等效平衡講授知識(shí)等效平衡

起始(mol)：110

平衡時(shí)(mol)：xyz平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)：a%b%c%H2(g)+I2(g)

2HI(g)

1molH2

1molI21molH2

1molI2H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%平衡狀態(tài)H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%2molH2

2molI2開(kāi)始若起始(mol)：2201molH2

1molI2開(kāi)始H2a%I2b%HIc%平衡狀態(tài)加壓講授知識(shí)等效平衡問(wèn)題：途徑1、2與途徑3、4中體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同嗎？各物質(zhì)n相同嗎？c相同嗎？

恒溫恒容H2(g)+I2(g)2HI(g)途徑11mol1mol0mol途徑20mol0mol2mol途徑32mol2mol0mol途徑41mol1mol2mol等效平衡講授知識(shí)等效平衡2、恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和相等的可逆反應(yīng)，

也就是△n(g)=0的可逆反應(yīng)把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（反應(yīng)物一邊或生成物一邊），如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量之比相等，則是等效平衡。（相似等效）簡(jiǎn)記：一邊倒后：對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同即為等效平衡。特點(diǎn)：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，濃度，物質(zhì)的量成比例）典型例題【例1】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。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的濃度仍為1.2mol/L的是（）

A、0.3molC+0.1molDB、4molA+2molBC、3molC+1molD+1molBD、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDD2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)例2：在一定的溫度下，一個(gè)固定容積的密閉容器中，進(jìn)行以下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2時(shí)，達(dá)到平衡后生成amolHBr.在相同條件下，且保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變，(1)若要使平衡時(shí)生成3amol的HBr,應(yīng)加入H2

mol,Br2

mol。(2)若加入1molHBr，平衡時(shí)得到1.5amol的HBr,還需要加入H2

mol,Br2

mol。

362.51講授知識(shí)等效平衡2molSO2

1molO2途徑1SO2a%O2b%SO3c%2molSO2

1molO22molSO2

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

2molO2途徑2平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)探究三:恒溫恒壓條件下等效平衡的條件2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途徑1起始2mol1mol0途徑2起始4mol2mol0途徑1和2是否為等效平衡？等效平衡恒溫恒壓H2(g)+I2(g)2HI(g)途徑11mol1mol0mol途徑20mol0mol2mol途徑32mol2mol0mol途徑41mol1mol2mol等效平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)1mol

H21molI2

H2a％I2b％HIc％2mol

H22molI21mol

H21molI2

H2a％I2b％HIc％1mol

H21molI2

H2a％I2b％HIc％講授知識(shí)等效平衡3、恒溫恒壓條件下——任意氣態(tài)可逆反應(yīng)把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)，換算成同一邊物質(zhì)（反應(yīng)物一邊或生成物一邊），如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量之比相等，則是等效平衡。簡(jiǎn)記：一邊倒后：對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同即為等效平衡。特點(diǎn)：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，濃度相同，物質(zhì)的量成比例）講授知識(shí)等效平衡典型例題在一個(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)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（或C的體積分?jǐn)?shù)仍是a%）的是（）

A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)ABD小結(jié)：類(lèi)型等效條件結(jié)果恒溫恒容(△n(g)≠0)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)量相同

兩次平衡時(shí)各組分百分含量、n、c均相同

(全等效平衡)恒溫恒容(△n(g)=0)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例兩平衡時(shí)各組分百分含量相同，n、c同比例變化(相似等效平衡)恒溫恒壓

投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例

兩次平衡時(shí)各組分百分含量、c相同，n同比例變化(相似等效平衡)等效平衡規(guī)律五、化學(xué)平衡移動(dòng)與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系1、溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響講