选修4《化学反应速率和化学平衡》 第3节 化学平衡(7) 等效平衡.ppt

2011届高二选修（4）CAI,第一章化学反应与能量,2011年10月8日,2-3化学平衡,第七课时等效平衡,一.等效平衡,1.定义：化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量“相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为“等效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。,0,无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量“相当”，则为等效平衡，推算式为：某反应物的物质的量(mol)+变成生成物而消耗的该反应物的物质的量(mol)原来该反应物的物质的量(mol),2.等效平衡的解法极值转换法,210,002,10.51,212,111,X,X,等效平衡实例分析：,110,002,0.50.51,111,211,X,210,102,1.50.51,20.52,31.51,X,3.520,X,220,012,00.51,22.51,221,X,1.当恒温恒容时，对于反应前后气体体积有变化的反应，若想达到等效平衡，每次投料需要相同。2.其它时候，均只要投料比相同即可达到平衡。,要点归纳,二.等效平衡的分类,1.恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量相同）则为等效平衡。,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,BD,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、2molHB.0.2molCO、0.2molH、0.8molCO、1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO、1molH、1molH2O,BD,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。,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,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,（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，Z0,1-a,3a,2,3(1-a),D,达到平衡的过程中反应的方向不能确定,最新高考（2011四川高考）可逆反应：X(g)2Y(g)2Z(g)2M(g)N(g)p(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：,下列判断正确的是()。A反应的正反应是吸热反应B达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C达平衡(I)时，X的转化率为5/11D在平衡(I)和平衡(II)中，M的体积分数相等,C,【解析】由平衡(I)到平衡(II)，降温时气体的物质的量减少，说明平衡向右移动，故正反应放热，A错；在恒容容器中，压强之比等于物质的量之比，而隔板右侧的反应是气体的物质的量不变的反应，关键是计算平衡(I)时气体的物质的量。平衡(I)时右侧的体积为2.2，气体的物质的量为2mol，则每mol气体所占的体积为2.2/2；左侧的体积为2.8，故气体的物质的量为28/22，根据三段式计算：,X(g)2Y(g)2Z(g)起始物质的量/mol120转化物质的量/molx2x2x平衡物质的量/mol1-x2-2x2x,则(1-x)+(2-2x)+2x=28/11得x=5/11，由此可知X的转化率为5/11,故C正确；由平衡(I)到平衡(II)，化学反应发生移动，M的体积分数不会是相等的，故D错。,2011年江苏盐城高考模拟题14一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)H0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将2molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是（）。,A保持温度和活塞位置不变，甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，c(B