高中化学反应速率和化学平衡专题金草雪火人教版选修四2.等效平衡专题1.ppt

等效平衡 一 等效平衡1 定义对于同一可逆反应 当外界条件一定时 该反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 或是从中间状态 既有反应物又有生成物的状态 开始 只要达到平衡时条件保持不变 加入物质的物质的量相当 则可达到相同的平衡状态 这便称为等效平衡 2 等效平衡的基本标志反应混合物中各组分的质量分数 浓度比等相同 例1 对于合成氨反应 按a d四种情况加入物质 恒容 恒温下 n2 g 3h2 g 2nh3 g a1mol3mol0molb0mol0mol2molc0 5mol1 5mol1mold1mol3mol2mol 注意 1 平均分子量的计算方法2 化学平衡的标志 等速标志 1 不同物质要用方程式计量数换算成同种物质 2 如果是方程式同侧的物质 词性 必须相反 指 消耗 和 生成 如是异侧物质 词性 必须相同 规律1 在定t v的情况下 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 只要反应物 或生成物 的物质的量的比例与原平衡相同 则两平衡等效 例1 co g h2o g co2 g h2 g a2mol2mol0mol0molb0mol0mol4mol4molc1mol1mol1mol1mold4mol4mol2mol2mol 定t v 分子数不变 量成比例即等效 规律2 在定t v的情况下 对于反应前后气体分子数改变的可逆反应 只改变起始时加入物质的物质的量 如通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同 则两平衡等效 定t v 分子数改变 系数比换算量相同 即等效 例2 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 a 2molso2 1molo2b 4molso2 1molo2c 2molso2 1molo2 2molso3d 3molso2 1molo2 1molso3 cd 例3 在一定温度下 把2molso2和1molo2通入一个一定容积的密闭容器里 发生如下反应 2so2 o22so3 当此反应进行到一定程度时 反应混合物就处于化学平衡状态 现在该容器中 维持温度不变 令a b c分别代表初始加入的so2 o2 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 反应混合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和c 另一个只含b和c 2 0 25 1 5 a c 22b c 2 例4 在一个固定容积的密闭容器中 加入mmola nmolb发生下列反应 ma 气 nb 气 pc 气 平衡时c的浓度为wmol l 若容器体积和温度不变 起始时放入amola bmolb cmolc 若要平衡后c的浓度仍为wmol l 则a b c可以满足的关系是 a b c m n pb a b m n ap m c pc mc p a m nc p b nd a m 3 b n 3 c 2p 3 bc 例5 一定温度下将amolpcl5通入一个容积不变的反应器中 达到如下平衡 pcl5 g pcl3 g cl2 g 测得平衡混合气体的压强为p1 此时反应器中再通入amolpcl5 在温度不变情况下再度达到平衡 测得压强为p2 测得p1和p2的关系是 a 2p1 p2 b 2p1 p2 c 2p1 p2 d 无法判断 a 规律3 在定t p的情况下 不管气体分子数改变与否 改变起始时加入物质的物质的量 只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同 则达平衡后与原平衡等效 定t p 分子数随意 换算的量之比相同 即等效 例6 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 气 2b 气 xc 气 yd 气 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 例7 某温度下 向某密闭容器中加入1moln2和3molh2 使之反应合成nh3 平衡后测得nh3的体积分数为m 若t不变 只改变起始加入量 使之反应平衡后nh3的体积分数仍为m 若n2 h2 nh3的加入量用x y z表示应满足 1 恒定t v 1 若x 0 y 0 则z 2 若x 0 75 y z 3 x y z应满足的一般条件是 2 恒定t p 1 若x 0 y 0 则