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等效平衡 第一课时 SO22molO21molSO30molA SO20molO20molSO32molB SO21molO20 5molSO31molc SO20 5molO20 25molSO31 5molD SO21 2molO20 6molSO30 8molE 平衡状态 起始状态 一 等效平衡的概念 在相同的条件下 对同一个可逆反应 反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行 只要起始时加入物质的物质的量不同 而达到相同的平衡状态 这样的平衡称为等效平衡 相同的条件 同T同V 同T同P 相同的平衡状态 通常是指平衡混合物各组分的百分含量 指质量 体积 物质的量等 相同 但各组分的物质的量 浓度可能不同 注意 平衡状态 终态 只与始态有关 而与途径无关 无论反应从什么方向开始 投料是一次还是分成几次 反应容器经过扩大 缩小或缩小 扩大的过程 二 等效平衡的分类和判断方法 1 恒温 恒容条件下的等效平衡 判断方法 若改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相等 则二平衡等效 1 对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应 特点 两次平衡时各组分百分量 且n c均相同 极限转化相等则等效 2 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 特点 两次平衡时各组分百分量相同 但n c同比例变化 判断方法 只要反应物 或生成物 的物质的量的比与原平衡相等 则二平衡等效 极限转化等比则等效 H2 g I2 g 2HI g I21molH21molHI0mol 平衡状态 等效平衡 T V不变 I20molH20molHI2mol I22molH22molHI0mol I20molH20molHI4mol 四种情况中达到平衡后 I2 H2 HI的质量分数相同 c和n成比例 2 恒温 恒压条件下的等效平衡 特点 两次平衡时各组分百分量 c相同 但n同比例变化 判断方法 若改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相等 则二平衡等效 极限转化等比则等效 2SO2 O22SO3 A B两容器中SO2 O2 SO3 的质量分数相同 c相同 但n成比例 平衡状态 T P不变 SO22molO21molSO30mol SO24molO22molSO30mol SO20molO20molSO34mol 等效平衡解题方法 极限转化法模型转换法 等效平衡解题注意点 条件 等温等容 等温等压 n g 是否为 小结 等温等容 等温等压 A x y p q B x y p q 相同起始物质的物质的量之比相等 相同起始物质的物质的量相等 相同起始物质的物质的量之比相等 等压比相等 等容量相等 但若系不变 可为比相等 BD 等效平衡的应用 考查等效平衡的判断问题 例2 在一个固定体积的密闭容器中 加入2molA和2molB 发生如下反应 2A g 2B 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 按下列配比作为起始物质达到平衡后 C的浓度仍为Wmol L的是 A2molA 2molB 3molC 1molDB3molC 1molD 1molBC3molC 1molDD1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molD C 在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB 发生反应 2A g B g xC g 达到平衡后 C的浓度为cmol L 若维持容器体积和温度不变 按0 6molA 0 3molB和1 4molC为起始物质 达到平衡后 C的浓度仍为cmol L 则x值为 A 1B 2C 3D 4 B 练习 变式1 达到平衡后 C的体积分数为W 则后来要求C的体积分数仍为W 则x值为 变式2 充入3molA和1molB 达到平衡后 C的体积分数为W 后来按1 6molA 0 3molB和1 4molC为起始物质 C的体积分数仍为W 则x值为 BC B 等效平衡 投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量 c相同 n同比例变化 等效平衡 第二课时 等温等容 等温等压 A x y p q B x y p q 相同起始物质的物质的量之比相等 相同起始物质的物质的量相等 相同起始物质的物质的量之比相等 等压比相等 等容量相等 但若系不变 可为比相等 等效平衡 投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量 c相同 n同比例变化 练习 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L C的体积分数为a 1 维持容器的体积和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度仍是1 2mol L的是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molCC 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDD 4molA 2molB AC 练习 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L C的体积分数为a 若维持容器的压强和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度不是1 2mol L的是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB 2 例2 在一定容密闭容器中 保持一定的温度 在一定条件下进行以下反应 A g 2B g 3C g 已知加入1molA和3molB 达到平衡后 生成amolC 1 达到平衡时 C在反应混合物中的百分含量是 用字母a表示 2 在相同的实验条件下 若在同一容器中改为加入2molA和6molB 达到平衡后 C物质的量为 mol 用字母a表示 此时C在反应混合气中的百分含量 填增大 减小或不变 25a 2a 不变 3 在相同的实验条件下 若在同一容器中改为加入2molA和8molB 若要求平衡后C在反应混合物中的含量不变 则还应加入C mol 6 在相同条件下 若在同一容器中加入xmolA ymolB zmol 达到平衡时 在反应混合气中的体积分数不变 则x y z之间满足的关系式为 平衡时 的物质的量为 2mol 2 25mol 0 5mol Y 3X X Y 2Z 4 X Z 2 1 Y 3Z 2 3 练习 0 2 25mol 0 Y 3X Z 0 在一个固定体积的密闭容器中 保持一定温度 进行以下反应 H2 g Br2 g 2HBr g 已知加入1molH2和2molBr2时 达平衡后生成amolHBr 见下表已知项 在相同条件下 且保持平衡时各组分百分含量不变 对下列编号 1 3 的状态 填写表中的空白 2a 0 0 5 2 n 2m n m a 等效平衡 第三课时 1 在相同的A B密闭容器中分别充入2mol的SO2和1molO2 使它们在一定温度下反应 并达新平衡 2SO2 g O2 g 2SO3 g 若A容器保持体积不变 B容器保持压强不变 当A中SO2的转化率为25 时 B中SO2的转化率为 A 25 B 大于25 C 小于25 D 无法判断 练习 等效平衡 投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量 c相同 n同比例变化 等压比相等 等容量相等 但若系不变 可为比相等 等效平衡的应用 考查等效平衡的判断问题 等效平衡的应用 考查等效平衡中起始量与平衡量之间和关系问题 等效平衡的应用3 考查等效平衡与平衡移动的综合问题 例 有甲 乙两容器 甲的容积固定 乙的容积可变 在一定温度下 向甲中通入3molN2和4molH2 反应达到平衡时 生成NH3物质的量为amol 相同温度下 若乙中通入6molN2和8molH2 且保持压强与甲相同 反应达到平衡时 生成NH3物质的量为bmol 则b与a的关系可表示为 若 中乙与甲的容积始终相等 达到平衡时 生成NH3物质的量为Cmol 则C与a的关系可表示为 b 2a C 2a 已知700K时 N2 3H22NH3 kJ mol 现有甲 乙两个容积相等的密闭容器 保持700K条件下 向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2 达平衡时放出热量Q1 向密闭容器乙中通入0 5molN2和1 5molH2 达平衡时放出热量Q2 则Q Q1 Q2的大小关系是 A Q Q1 1 2Q2B Q Q1 2Q2C Q 2Q2 Q1D Q Q1 Q2 向左 不 不变 增大 1 将2molSO2和2molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中 在一定条件下发生反应 2SO2 气 O2 气 2SO3 气 平衡时SO3为nmol 相同温度下 分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质 平衡时SO3的物质的量大于nmol的是 2molSO2 1molO2 4molSO2 1molO2 2molSO2 1molO2 2molSO3 3molSO2 1molO2 1molSO3 CD 练习2 在一定温度下 把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中 活塞的一端与大气相通 如图所示 容器中发生以下反应 N2 3H22NH3 放热 若达到平衡后 测得混合气体的体积为7体积 据此回答下列问题 1 保持上述反应温度不变 设a b c分别代表初始加入的N2 H2