新人教课标版选修4第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡之等效平衡+课件.ppt

等效平衡,2019年12月10日星期二,平衡常数的表达式：,（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。,(2)化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。,3)在平衡常数表达式中：纯液体（如水）的浓度、固体物质的浓度不写,温故知新,2SO2+O22SO3,起始C(mol/L)210平衡C(mol/L)0.80.41.2,2SO2+O22SO3,0020.80.41.2,以上两个平衡，有什么异同？化学平衡的建立与什么有关？,想一想？,相同条件下,1.化学平衡状态的建立与条件（如浓度、温度、压强）有关，与途径无关；2.建立平衡状态有4条途径：,正向建立从中间某状态建立逆向建立分批加入反应物等,结论,一定条件（温度体积一定或温度压强一定）下的同一可逆反应，只是起始加入物质的情况不同，达到平衡后，任何相同组分的分数（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。,一、等效平衡的含义,上面两个平衡有什么关系呢？,二、等效平衡的基本标志或结果,反应混合物中各组分的质量分数、体积分数、物质的量分数均相同,注意：只是分数相同，其它的物理量不一定相同（如c、n、m等）,四、等效平衡的分类,完全等同相同组分的分数和物质的量、质量等都相同（等量等比）比例相同相同组分的分数相同、物质的量、质量等物理量不相等，但成比例（等比不等量）,（等同等效）,（等比等效）,三、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,一边倒的方法,恒温恒容条件下等效平衡的条件,1、反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,也就是前后计量数不相等（n(g)0）的可逆反应,起始(mol)：210平衡时(mol)：xyz平衡时体积分数：a%b%c%,若起始(mol)：420,SO2a%O2b%SO3c%,1、恒温恒容下：,计量数不相等，不等量加料建立不等效平衡,（此为放缩法）,平衡发生移动,相当于开始加入1molSO2、0.5molO2和1molSO3,一边倒后量相同才会等效（等同等效）,1、反应前后气体计量数之和不等（n(g)0）的可逆反应的等效平衡的条件,转化后相同物质的起始物质的量相等。,把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。,处理方法,物质的量,恒温恒容条件下等效平衡的条件,请总结恒温恒容条件下（n(g)0）等效平衡的条件。,一边倒后，量相同才等效,恒温恒容条件下等效平衡的结果,各种分数、物质的量、质量、浓度、同一种物质的转化率、密度等均相同,等同等效,有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（）A4molA+2molBB2molA+1molB+3molC+1molDC3molC+1molD+1molBD3molC+1molDE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD,(2+2)molA+(1+1)molB,2molA+1molB,DE,恒温恒容且计量数不等,思考：A、B、C的浓度比Wmol/L要大还是要小？,在一定温度下把2molSO2和1molO2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该容器中维持温度不变，今a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同，请填写下列空白：(1)若a=0，b=0，则c=。(2)若a=0.5，则b=和c=。(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是、。（请用两个方程式表示，其中一个只含a、c，另一个方程中含b、c。）,2,1.5,0.25,a+c=2,2b+c=2,练习2,恒温恒容（n(g)=0）等效平衡建立条件的探究二,恒温恒容下，H2(g)I2(g)2HI(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始1mol01mol途径3起始4mol2mol0途径4起始3mol1mol2mol,途径2、3、4与途径1等效吗？,2,平衡不移动,加压,等效,结论：恒温恒容条件下对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡起始加入量相同，则二平衡等效。,恒温恒容：（n(g)=0）等效平衡建立的条件,一边倒后比相同则等效,CD,练一练！,练习2：,在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：H2（气）+Br2（气）2HBr（气）已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号（1）（3）的状态，填写表中空白：,2a,0,0.5,2(g-2m),(g-m)a,恒温恒容（n(g)=0）等效平衡的结果,物质的各分数相同、密度相同；浓度、物质的量、质量成比例,等效平衡建立条件的探究三,恒温恒容2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0,压,途径1和2是否为等效平衡？,恒温恒容,非等效,等效,起始(mol)：210平衡(mol)：xyz平衡时体积分数：a%b%c%,若起始(mol)：420,4molSO22molO2,SO2a%O2b%SO3c%,2、恒温恒压下，,按倍数加料形成等比等效,恒温恒压：H2(g)I2(g)2HI(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0途径1和2是否为等效平衡？,结论：恒温恒压条件下若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与起始加入量相同，则两平衡等效。,等比等效,恒温恒压条件下等效平衡的结果,各分数相等、浓度相等，但物质的量、质量、密度等成比例,A.2molC+1molD,B.1molB+2molC+1molD,C.1molA+1molB,D.1molA+4molB+4molC+2molD,BD,恒温恒压,练习2在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2,CD,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时物质的量相同,两平衡各组分百分含量均相同（n、c相同）,投料换算成相同物质表示时物质的量成比例,两平衡各组分百分含量相同，（n、c按比例变化）,投料换算成相同物质表示时物质的量成比例,两平衡各组分百分含量相同，（c相同，n按比例变化）,等同等效,等比等效,等比等效,相同起始物质的物质的量之比相等,等效平衡问题,恒温恒容与恒温恒压都一样,能力提升训练,1、在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是A3molC和1molDB4molC和1molDC2molA、1molB和3molCD1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD,恒温恒容,AD,2.在一恒容的容器中充入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：A为0.6mol，B为0.3mol，C为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2B只能为3C可能是2，也可能是3D无法确定,C,3、在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)B(g)2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为Kmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：A4molA+2molBB2molA+1molB+2molCC2molC+1molBD2molCE1molA+0.5molB+1molC达到平衡后，C的物质的量浓度仍是Kmol/L的是（）,DE,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，容器内气体压强为P2，则P1和P2的大小关系是A、2P1P2B、2P1=P2C、2P1P2D、P1=P2,A,作业：,王后雄学案P53-P54,5、相同容积的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)，起始时四个容器内所装A、B的量如下：,在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率的大小关系为()A、A的转化率：甲乙丙丁D、B的转化率：丁乙丙甲,6、如图所示，向A中充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，起始时，V(A)=V(B)=aL。在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；H0，达到平衡时，V(A)=1.2aL。请回答：（1）A中X的转化率(A)=_。（2）A、B中X的转化率的关系：(A)_(B)。（3）打开K，一段时间后又达到平衡时，A的体积为_L(连通管中气体体积不计),7、在一固定体积的密闭容器中，保持一定条件下发生如下反应：X（气）2Y（气）3Z（气），已知加入1molX和3molY，达到平衡时生成amolZ。（1）在相同实验条件下，若加入2molX和6molY，达到平衡时，生成的Z的物质的量为mol。（2）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molX和8molY，若要求在达到平衡时混合气体中Z的体积分数不变，则还需加入Zmol。（3）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入0.5molX，则还需加入molY和molZ，才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol。,5、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),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