化学平衡的计算ppt课件

精选,1,化学平衡的计算,精选,2,1、化学平衡状态的定义：一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,-,平衡特征：逆等动定变,可逆反应（或可逆过程）V正=V逆（不同的平衡对应不同的速率）平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等平衡时，各组分含量保持恒定条件改变，平衡移动,条件、前提、本质、现象,精选,3,1.能够说明N2+3H2=2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：,容器内N2、H2、NH3三者共存容器内N2、H2、NH3三者浓度相等容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2tmin内生成1molNH3同时消耗0.5molN2tmin内，生成1molN2同时消耗3molH2某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键容器内质量不随时间的变化而变化恒温恒容，容器内压强不随时间的变化而变化恒温恒压，容器内密度不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化,平衡状态的判断,精选,4,化学平衡的相关计算,基本模式“三段式”,转化：mxnxpxqx,平衡：a-mxb-nxpxqx,基本关系,生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度,反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度,精选,5,转化率,化学平衡的相关计算,气体的平均分子量,精选,6,化学平衡的相关计算,几点定律,a、如果保持P、T不变：则气体的体积比等于物质的量之比，即则气体的密度比等于摩尔质量之比，即b、如果保持V、T不变：则气体的压强比等于气体物质的量之比，即,精选,7,2、化学平衡的有关计算,例一定条件下，在密闭容器内将N2和H2以体积比为13混合，当反应达平衡时，混合气中氨占25（体积比），若混合前有100molN2，求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。,设反应消耗xmolN2,n（始）1003000n（变）x3x2xn（平）100-x300-3x2x,x40mol,n（N2）平100mol-xmol100mol-40mol=60mol,n（H2）平=300mol-3xmol=180mol,a=40100100=40,精选,8,1.将3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中，发生反应的化学方程式为：3A(气)+B(气)C(气)+2D(气)，5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，已知D的平均反应速度为0.1mol/(Lmin),填写下列空白：(1)A的平均反应速度为_(2)平衡时C的浓度为_(3)平衡时B的转化率为_(4)平衡时，容器内的压强与原容器内压强的比值为_,精选,9,A,2.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为：()A.40%B.50%C.60%D.70%,精选,10,3.X，Y，Z三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应：X2Y2Z达到平衡时，若它们的物质的量满足：n（X）n（Y）n（Z），则Y的转化率为（）ABCD,B,精选,11,B,精选,12,D,5.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(固)NH3(g)+HI(g)，2HI(g)H2(g)+I2(g)，当达到平衡时，H20.5mol/L，HI4mol/L，则NH3的浓度为A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L,精选,13,化学平衡的计算思路,精选,14,例1：在某条件下，容器内有如下化学平衡：A+4B2C+DH0，此时，A、B、C的物质的量均为amol，而D的物质的量为dmol.改变a的取值，再通过改变反应的条件，可使反应重新达到新的平衡，并限定达到新的平衡时，D的物质的量只能在d/22d之间变化，则a的取值范围是。,精选,15,解析：如平衡正向移动，采用极端思想，转化生成D为dmol，即D在新平衡中的物质的量为2dmol，转化关系为：,旧平衡（mol）,a,a,a,d,d,转化（mol）,2d,4d,d,新平衡（mol）,a-d,a-4d,a+2d,2d,A+4B2C+D,要求：a-d0、a-4d0同时成立，即a4d,精选,16,如平衡逆向移动，采用极端思想，D转化了d/2mol，即D在新平衡中的物质的量为d/2mol，转化关系为：,旧平衡（mol）,a,a,a,d,d/2,转化（mol）,d,2d,d/2,新平衡（mol）,a+d/2,a+2d,a-d,d/2,A+4B2C+D,要求：a-d0、即ad,综上所述：得出答案a4d,精选,17,一、极端思想化学平衡研究的对象是不能完全进行的反应可逆反应。极端思想就是将可逆反应极端地视为不可逆反应，从而求出某物质量的极大值和极小值。,精选,18,练习1：在一定条件下，向1L密闭容器中充入3molX气体和1mol气体发生反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),达到化学平衡时，测出的下列各生成物浓度的数据中肯定错误的是（）C(Z)=0.75mol/LBC(Z)=1.2mol/LCC(W)=0.80mol/LDC(W)=1.00mol/L,D,精选,19,例2：完全相同的两个密闭容器、，已知中装有SO2和O2各1g，中装有SO2和O2各2g，在同温下反应达到平衡，中SO2的转化率为a,中SO2转化率为b,则、两个容器中SO2的转化率关系为（）AabBabCabD无法确定,精选,20,SO21gO21g,SO22gO22g,SO22gO22g,A,B,与B相同,与A等效,2SO2+O22SO3,一定条件,由A到B可以理解为达平衡后增大容器内压强，平衡向生成SO3的方向移动，则SO2转化率增大，故ab,精选,21,二、扩大、分割思想化学平衡的建立只与物质的始态和终态有关，与建立平衡的路径无关。化学平衡的移动是根据勒夏特列原理原理来进行判断的。但对于一些较复杂的、抽象的过程却往往难以得出结论，如果将其扩大或分割为若干个简单的、具体的过程，就会使问题变得简捷明了。,精选,22,在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应2NO2(g)N2O4(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡时，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数（）A.不变B.增大C.减小D.无法判断,C,练习2：,精选,23,练习3某温度下，在一容积固定密闭容器中，反应2AgBg2Cg达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。在相同的温度下，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,B、C,精选,24,练习4某温度下，在一容积可变的容器中，反应2AgBg2Cg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,精选,25,解析：在等温等压条件下，把加入的物质按照反应方程式的化学计量数转化为反应物或生成物，物质的量之比保持一致即为等效平衡。选项A、B中三者比例为212，与题中比例一致，为等效平衡，平衡不移动。C可设想为两步加入，第一次加入1molA、0.5molB、1molC，此时平衡不移动，第二次再加入0.5molB(此法与一次性各加入1mol等效），增加了反应物浓度，平衡右移。D中均减少1mol，也可设作两步，先将A减少1mol、B减少0.5mol、C减少1mol,此时平衡不移动，再将B减少0.5mol，降低了反应物浓度，平衡左移。答案：C,精选,26,练习5某温度下，在一容积固定的容器中，反应2AgBg3Cg达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。在相同的温度下，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,精选,27,三、等效思想利用等效平衡原理进行有关化学平衡问题应用等效平衡的类型：（1）同温同体积：对于气体体积变化的可逆反应，将任一起始加入量换成左端（或右端）的量与原起始的量相同，平衡等效。（2）同温同体积：对于气体体积不变的可逆反应，将任一起始量换成左端（或右端）的量与原起始的量比例相同，平衡等效。（3）同温同压下，若起始加入量与原起始的量比例相同，平衡等效。,精选,28,例题3在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一容积一定的密闭容器内，发生如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)当反应进行到一定程度时，达到平衡状态。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取不同数值，它们满足一定的相互关系，可保证反应达到平衡时，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,c=.(2)若a=0.5,则b=和c=.(3)a、b、c取值必须满足的一定条件是（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）.,精选,29,解析：该反应两次平衡是在同温、容积不变的容器里达到的，反应物的百分含量保持不变，故这种等效平衡只能中完全相同的等同平衡。将任一起始加入量换成左端（或右端）的量与原起始的量相同。,（1）2molSO2和1molO2相当于2molSO3.故C=2mol,精选,30,(2)2SO2+O22SO3,平衡（）起始量（mol),2,1,0,平衡（）起始量（mol),1.5,b,c,一边倒后的总起始量（mol),2,1,0,转化量（mol),0.5,0.75,1.5,故：b=1-0.75=0.25C=1.5,精选,31,(2)2SO2+O22SO3,平衡（）起始量（mol),2,1,0,平衡（）起始量（mol),c,b,c,一边倒后的总起始量（mol),2,1,0,转化量（mol),a,c/2,c,故：a+c=2,b+c/2=1,精选,32,练习6：t时，将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g).2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol/L,请回答下列问题：（1）若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在