高二化学选修4 等效平衡 课件.ppt

等效平衡 co 1l 1l 0 01mol h2 0 01mol t0 co h2o 气 co2 h2 催化剂 1200 co2 1l 0 01mol h2 0 01mol t0 a b 等效平衡 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 概念的理解 1 相同的条件 通常指 同t同v 同t同p 2 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 3 建立平衡状态的途径 可加入反应物 从正反应方向开始 可加入生成物 从逆反应方向开始 也可从加入反应物和生成物 从正 逆反应方向同时开始 二 等效平衡的分类和判断方法 1 定温 定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同 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 n c均相同 例题1 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 5molc 0 5moldc 1mola 0 5molb 1 5molcd 4mola 2molb a b 2so2 o22so3 so22molo21molso30mol so20molo20molso32mol so21molo20 5molso31mol so20 5molo20 25molso31 5mol so21 2molo20 6molso30 8mol 平衡状态 t v不变 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 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同 则二平衡等效 bc 4 在一固定容积的密闭容器中充入2mola和1molb 发生反应 2a 气 b 气 xc 气 达到平衡后 c的体积分数为w 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的体积分数仍为w 则x值为 a 1b 2c 3d 4 解析 若反应前后气体体积不变 则x 3 要保持c的体积分数不变 只需要起始状态的物质的量之比不变 反应物的系数比为n a n b 2 1 而0 6 0 3 2 1 c完全转化成a和b生成的量之比总等于2 1 所以x 3成立 此种情况是等效平衡而不等同 若反应前后气体体积不相等 要保持c的体积分数不变 两种情况的起始量必须相等 1 4molc必须转化为1 4mola和0 7molb 所以x 2成立 此种情况是等同平衡 也一定等效 本题正确答案为b c h2 g i2 g 2hi g i21molh21molhi0mol 同一平衡状态 平衡状态 t v不变 i20molh20molhi2mol i22molh22molhi0mol i20molh20molhi4mol 四种情况中达到平衡后 i2 h2 hi的组成百分比是一定相同的 2 定温 定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 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同 a b d 例题1 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 2 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的浓度仍是1 2mol l 或c的体积分数仍是a 的是 a 3molc 1moldb 1mola 0 5molb 1 5molc 0 5moldc 1mola 0 5molb 1 5molcd 4mola 2molb 2so2 o22so3 a b两容器中so2 o2 so3 百分比组成是相等的 同一平衡状态 t p不变 so22molo21molso30mol so24molo22molso30mol或 so20molo20molso34mol so24molo22molso30mol或 so20molo20molso34mol 5 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 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百分含量不变 对下列编号 1 3 的状态 填写表中空白 2a 0 0 5 2 n 2m n m a 三 利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题 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 o22so3 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 1 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 作业 2 在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中 保持一定温度压强 进行以下反应 n2 气 3h2 气 2nh3 气 已知加入1moln2和4molh2时 达到平衡后生成amolnh3 在相同条件下 且保持平衡时各组分的百分含量不变 填写表中空白 3 已知700k时 n2 3h22nh3 q 现有甲 乙两个容积相等的密闭容器 保持700