化学选修四_等效平衡PPT课件.ppt

等效平衡 1 在一定条件下的同一可逆反应 只要起始浓度相当 则达到平衡后 同一组分的体积分数 或物质的量分数 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 等效平衡的含义 恒温恒容or恒温恒压 转化成同一边的物质 相等或成比例 2 等效平衡的分类 全同平衡 等比平衡 3 1 全同平衡 定义 一定条件下从不同起始投料进行的同一可逆反应 达到平衡时 反应混合物各物质的物质的量 质量 体积 气体 以及物质的量分数 质量分数 体积分数甚至化学反应速率均相同的两个或两个以上的平衡状态互称为全同平衡状态 简称全同平衡 形成条件 相同条件下 恒温 恒容或恒温 恒压 对于任意可逆反应 无论起始投料如何 只要按化学方程式中的系数关系折算成同一边的物质 各相同组份的物质的量对应相等即可形成全同平衡 4 Eg1 在一定温度下的某体积恒定密闭容器中 从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态 N2 3H2 2NH3 1 1mol3mol0mol 2 0mol0mol2mol 3 0 5mol1 5mol1mol 4 xmolymolzmol 如果 x z 2 1 y 3z 2 3 Eg2 在一定温度下的某体积恒定密闭容器中 从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态 H2 I2 2HI 1 1mol1mol0mol 2 0mol0mol2mol 3 0 5mol0 5mol1mol 4 xmolymolzmol 如果 x z 2 1 y z 2 1 返回 5 2 等比平衡 定义 一定条件下从不同起始投料开始的同一可逆反应达平衡时 各物质的物质的量分数 质量分数 体积分数 气体 对应相等 这样的两个或两个以上的平衡状态互称为等比平衡状态 简称等比平衡 等比平衡的分类 类 类 6 形成条件 同温 同容 恒温 恒容 时 对于气体体积反应前后不变的同一可逆反应 无论起始投料如何 只要按系数关系折算成同一边的物质 同一边的物质的物质的量之比对应相同即可形成等比平衡 如果 x z 2 y z 2 1 1 Eg1 在一定温度下的某体积恒定密闭容器中 从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态 H2 I2 2HI 1 1mol1mol0mol 2 0mol0mol4mol 3 1mol1mol4mol 4 xmolymolzmol 返回 7 形成条件 同温 同压 恒温 恒压 时 对于任意可逆反应 无论起始投料如何 只要按系数关系折算成同一边的物质 同一边的物质物质的量之比对应相等 即可形成等比平衡 Eg1 在一定温度下的某压强恒定密闭容器中 从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态 N2 3H2 2NH31mol3mol0mol0mol0mol4mol1mol3mol4molXmolymolzmol 如果 x z 2 y 3z 2 1 3 8 Eg2 在一定温度下的某压强恒定密闭容器中 从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态 I2 H2 2HI 1 1mol1mol0mol 2 0mol0mol4mol 3 1mol1mol4mol 4 xmolymolzmol 如果 x z 2 y z 2 1 1 9 经验规律 若两个或两个以上的平衡状态中 只要有一种物质的物质的量分数 质量分数 体积分数 气体 其中一个对应相等 这样的两个或两个以上的平衡状态互称为等效平衡 至于是等效平衡中的全同平衡还是等比平衡 可以参照全同 等比平衡形成条件来判定 例题评讲 10 例1 在一定温度下 将2molN2和6molH2充入固定容积的密闭容器中 发生N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后 若保持温度不变 令a b c分别为N2 H2 NH3的物质的量 重新建立平衡 混合物中个物质的量仍和上述平衡相同 填空 若a 0 b 0 则c 若a 1 c 2 则b 若a b c取值必须满足的一般条件为 用两个式子表示 一个只含a和c 一个只含b和c 4 3 a c 2 2 b 3c 2 6 11 例2 在一个固定容积的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生2A g B g 3C g D g 达到化学平衡时 C的浓度为wmol L 若保持温度容积不变 改变起始物质的用量 达到平衡后 C的浓度仍为wmol L的是 A 4molA 2molBB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 3molC 1molD 1molBD 3molC 1molD B D 12 例3 温度压强不变时 将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中 发生N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后生成amol的NH3 在相同温度和压强下 保持平衡时各组分的体积分数不变 填表 1 5a 0 0 5 2 n 4m n 3m a 13 1 某温度下 在一容积可变的容器中 反应2A g B g 2C g 达到平衡时 A B和C的物质的量分别为4mol 2mol和4mol 保持温度和压强不变 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整 可使平衡右移的是 A 均减半B 均加倍C 均增加1molD 均减少1mol C 14 2 98全国 体积相同的甲 乙两个容器中 分别都充有等物质的量的SO2和O2 在相同温度下发生反应 2SO2 O22SO3 并达到平衡 在这过程中 甲容器保持体积不变 乙容器保持压强不变 若甲容器中SO2的转化率为p 则乙容器中SO2的转化率 A 等于p B 大于p C 小于p D 无法判断 B 15 3 在一定温度下 把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中 发生如下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 一定时间后达到平衡 此时 CO的含量为p 若维持温度不变 改变起始加入物质的物质的量 平衡时CO的含量仍为p 的是 A 1molCO 2molH B 0 2molCO 0 2molH 0 8molCO 1 8molH2OC 1molCO 1molH2OD 1molCO 1molH 1molH2O B D 16 4 将2molSO2气体和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 g O2 g 2SO3 g 达到平衡时SO3为nmol 在相同温度下 分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质 平衡时SO3等于nmol的是 A 1 6molSO2 0 3molO2 0 4molSO3B 4molSO2 1molO2C 2molSO2 1molO2 2molSO3D 3molSO2 1molO2 1molSO3 B 17 5 在一固定容积的密闭容器中 2molA和1molB在一定条件下发生反应 2A g B g 3C g D g 达平衡时 c C mol L 若在同一容器 保持温度不变 按下列配比进行反应 仍可使平衡时c C mol L的是 A 3molA 2molBB 3molC 1molDC 2molA 1molB 3molC 1molDD 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molD D 18 6 在一个固定体积的密闭容器内 保持一定的温度发生以下反应 H2 Br22HBr 已知加入1molH2和2molBr2时 达到平衡状态生成amolHBr 在相同条件下 且保持平衡时的各物质的百分含量相同 则填写下列空白 2a 0 0 5 0 ma 19 7 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 BC 20 8 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 则的值分别为 Ax 3y 1Bx 4y 1Cx 5y 1Dx 10y 2 CD 21 9 在一定条件下 AB C A B C均为气态 可发生如下反应 若已知平衡时所得混合气体对H2的相对密度为4 25 则可推知A的相对分子质量可能为 A 8 5B 17C 16D 34 C 22 10 将1molSO2和1molO2通入密闭容器中 在一定条件下反应达到平衡 平衡体系中有SO30 3mol 此时若移走0 5molO2和0 5molSO2 则反应达到新平衡时SO3的物质的量为 A 0 3molB 0 15molC 小于0 15molD 大于0 15mol 小于0 3mol D 23 2 若a 0 5 则b c 3 a b c取值满足的一般条件是 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 24 25 26 例2 2004 北京理综 在一定温度下 一定体积的密闭容器中有如下平衡 H2 g I2 g 2HI g 已知H2和I2的起始浓度均为0 10mol L 1时 达平衡时HI的浓度为0 16mol L 1 若H2和I2的起始浓度均变为0 20mol L 1 则平衡时H2的浓度 mol L 1 是 A 0 16B 0 08C 0 04D 0 02 27 例3 2004 天津理综 一定条件下 向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2 发生下列反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 达到平衡后改变下述条件 SO3气体平衡浓度不改变的是 保持温度和容器体积不变 充入1molSO3 g B 保持温度和容器内压强不变 充入1molSO3 g C 保持温度和容器内压强不变 充入1molO2 g D 保持温度和容器内压强不变 充入1molAr g 28 1 反应开始时 B容器中化学反应速率 A容器中的化学反应速率 填 大于 小于 或 等于 2 A容器中X的转化率为 且B容器中X的转化率 A容器中X的转化率 填 大于 小于 或 等于 3 打开K一段时间达到新平衡时 A的体积为 连通管中气体体积不计 29 A B 起始 1molX 1molY 2molX 2molY 1 反应开始时 B容器中化学反应速率 A容器中的化学反应速率 填 大于 小于 或 等于 大于 30 A B 起始 1molX 1molY 2molX 2molY 平衡 A B 1 2aL 2 A容器中X的转化率为 且B容器中X的转化率 A容器中X的转化率 填 大于 小于 或 等于 40 大于 31 A B 起始 1molX 1molY 2molX 2molY 平衡 A B 3 6aL 3 打开K一段时间达到新平衡时 A的体积为 连通管中气体体积不计 2 6L 32 33 34 35 例5 在一定温度下 将2molN2和6molH2充入固定容积的密闭容器中 发生N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后 若保持温度不变 令a b c分别为N2 H2 NH3的物质的量 重新建立平衡 混合物中个物质的量仍和上述平衡相同 请填空 1 若a 0 b 0 则c 2 若a 1 c 2 则b 3 若a b c取值必须满足的一般条件为 用两个式子表示 一个只含a和c 一个只含b和c 4 3 a c 2 2 b 3c 2 6 36 BD 37 变式练习2 在一定温度下 把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中 发生如下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 一定时间后达到平衡 此时 CO的物质的量为nmol 若维持温度不变 改变起始加入物质的物质的量 平衡时CO物质的量仍为nmol的是 A 1molCO 2molH B 0 2molCO 0 2molH 0 8molCO 1 8molH2OC 1molCO 1molH2OD 1molCO 1molH 1molH2O BD 38 2 恒温 恒容时 反应前后气体体积不变 等计量系数 的可逆反应 只要反应物 或生成物 的物质的量比例与起始状态相等 则二平衡等效 3 恒温 恒压时 改变起始加入量 只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同 则二平衡等效 39 例6 在温度 压强不变时 将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中 发生 N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后生成amol的NH3 在相同温度和压强下 保持平衡时各组分的体积分数不变 填表 1 5a 0 0 5 2 n 4m n 3m a 40 41 变式练习3 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 若X 0 Y 0 则Z 若X 0 75 Y Z X Y Z应满足的一般条件是 2mol 2 25mol 0 5mol Y 3Z 2 3 X Z 2 1 42 2 恒定T P 若X 0 Y 0 则Z 若X 0 75 则Y Z X Y Z应满足的一般条件是 0 2 25mol 0 Y 3X Z 0 43 1 a 3a