第五课时等效平衡

1、第三节化学平衡第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡(第5课时)等效平衡起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 例：例： 2SO2+ O2 2SO3 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡，有什么异同？以上两个平衡，有什么异同？等效平衡等效平衡如何理解如何理解“等效平衡等效平衡”？相同效果相同效果的平衡状态。的平衡状态。相同效果指的是什么？相同效果指的是什么？达到平衡时，反应混合物中各组成成达到平衡时，反应混合物中各组成成分的分的含量含量（体积分数、物质的量分数（体积分数、物质的量分数等）等）

2、相等相等。五、等效平衡五、等效平衡 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质同种物质的百分含量相同，的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡这样的平衡称为等效平衡2、等效平衡的判断方法、等效平衡的判断方法 任何状态的体系，都用任何状态的体系，都用“极值极值”来比较，来比较，只要能转化为相同的只要能转化为相同的“极值极值”，就一定是等，就一定是等效平衡（效平衡（即极限转化法即极限转化法）。）。1、定义：、定义：探究一探究一1

3、 、反应前后、反应前后气体分子数不变气体分子数不变的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)=0的可逆反应的可逆反应 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol)： x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 开始开始1mol H2 1mol I2平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%1、

4、恒温恒容下，、恒温恒容下， n(g)=0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡开始开始2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol)： x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%若起始若起始(mol) ： 2 2 0若起始若起始(mol) ： 0 0 4 催化剂 加热 相当于相当于: 2 2 01、恒温恒容下，、恒温恒容下， n(g)=0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡极限转化极限转化探究一探究一1、反应前后气体计量数之和相等、反应前后气体计量数之和相等（n(g)=0）的可逆反

5、应的等效平衡的条件的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等。请总结恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（n(g)=0）等效平等效平衡的条件。衡的条件。极值极值等比即等效等比即等效 恒温恒容时对于反应：恒温恒容时对于反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 下列条件能与下图达到等效平衡的是（下列条件能与下图达到等效平衡的是（ ）1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5

6、mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI（1 1 0）（2 2 0）（2 2 0）（1 1 0）ABCD恒温恒容恒温恒容n(g)=0应用应用1极值等比即等效极值等比即等效 编号编号 起始状态物质的量起始状态物质的量n/mol平衡时平衡时HBr的的 物质的量物质的量 n/mol H2 Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 （2） 1 0.5a2a00.5应用应用2 在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：应： H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）；已知加入）；已知加入1mol H2和和2mo

7、l Br2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项）。在（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变。填写表中空相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变。填写表中空白：白：恒温恒容恒温恒容n(g)=0探究二探究二2、反应前后、反应前后气体分子数发生变化气体分子数发生变化的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)0的可逆反应的可逆反应 起始起始(mol)： 2 1 0平衡时平衡时(mol)：x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3

8、 c%平衡状态平衡状态 若起始若起始(mol) ：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%2、恒温恒容下，、恒温恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加压加压n(g)0不等效加料建立不等效平衡不等效加料建立不等效平衡4mol SO2 2mol O2开始开始SO2 a%O2 c%平衡状态平衡状态探究二探究二2、反应前后气体计量数之和不等、反应前后气体计量数之和不等（ n(g)0 ）的可逆反应的等效平衡的条件的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量物质的量相等相等。请总结

9、恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（ n(g)0 ）等效平等效平衡的条件。衡的条件。极值等量即等效极值等量即等效 有一个固定体积的密闭容器中，加入有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和和1molB发生反应，发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓的浓度仍为度仍为Wmol/L的是（的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mo

10、l DC3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD (2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+ (0.5+0.5)molBDE应用应用3恒温恒容恒温恒容 n(g)0 极值等量即等效极值等量即等效应用应用4在一定温度下，把在一定温度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一个一定容积的密通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：闭容器里，发生如下反应： 2SO2O2 2SO3 当此反应进行到当此反应进行到一定程度时，反

11、应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，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，令维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物质的量（的物质的量（mol）。如果）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满取不同的数值，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：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）若a=0，b=0，则，则c=_。（2）若）若a=0.5，则，则b=_，c

12、= _。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表 示，示，其中一个只含其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c）：）：_， _。20.251.5a+c=22b+c=2恒温恒容恒温恒容n(g)0 探究三探究三3 、反应前后、反应前后气体分子数不变气体分子数不变的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)=0的可逆反应的可逆反应 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol)： x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 3、恒温

13、恒压下，、恒温恒压下， n(g)=0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡1mol H2 1mol I2AH2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B探究三探究三3、反应前后气体计量数之和相等、反应前后气体计量数之和相等（n(g)=0）的可逆反应的等效平衡的条件的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等。请总结恒温恒压条件下（请总结恒温恒压条件下（n(g)=0）等效平等效平衡的条件。衡

14、的条件。极值极值等比即等效等比即等效在一密闭容器中，加入在一密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下述反应：，发生下述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) ) 达到平衡时，达到平衡时， C C的浓度为的浓度为1.2mol/L 1.2mol/L 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起。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，始物质，达到平衡后，C C的的浓度浓度仍为仍为1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C

15、+ 0.1mol D B B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D C C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol B D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 、D 应用应用50.2 0.1 0 02 1 0 02 2 0 04 2 0 0恒温恒压恒温恒压n(g)=0等比即等效等比即等效探究四探究四4、反应前后、反应前后气体分子数发生变化气体分子数发生变化的可逆反应的可逆反应也就

16、是也就是n(g)0的可逆反应的可逆反应2SO2 + O2 2SO3 起始起始(mol) ： 2 1 0平衡平衡(mol) ：x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 若起始若起始(mol)： 4 2 04、恒温恒压下、恒温恒压下n(g) 0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2molSO21molO2A2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B探究四探究四4、反应前后气体计量数之和不相等、反应

17、前后气体计量数之和不相等（n(g) 0）的可逆反应的等效平衡的条件的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等。请总结恒温恒压条件下（请总结恒温恒压条件下（n(g) 0）等效平等效平衡的条件。衡的条件。极值极值等比即等效等比即等效 在一定温度下，一个压强恒定的密闭容中发生反在一定温度下，一个压强恒定的密闭容中发生反应应2A(g)+B(g)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据，根据下表有关数据分析恒温、恒压达平衡时分析恒温、恒压达平衡时D D的体积分数（分别选填的体积分数（分别选填a% 或b% ab ）。 AB

18、CD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数 起起始始充充入入2mol1mol001mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol002mol2mol00a%a%a%b% (ab)应用应用6恒温恒压恒温恒压n(g) 0极值等比即等效极值等比即等效等效平衡小结等效平衡小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒恒温温恒恒容容(n(g)0)(n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 (n(g)0) 或或 (n(g)=0)投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质表示时量相量相同同（等量即等效）（等量即等效）投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质表示时等比等比例例（等比即等效）（等比即等效）投料换算成相

19、同投料换算成相同物质表示时物质表示时等比等比例例（等比即等效）（等比即等效）两次平衡时各两次平衡时各组分百分量、组分百分量、n n、c c均相同均相同 两次平衡时各组两次平衡时各组分百分量相同，分百分量相同，n n、c c同比例变化同比例变化 两次平衡时各组两次平衡时各组分百分量、分百分量、c c相同相同n n同比例变化同比例变化 将将2.0 mol SO2气体和气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体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：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，达到平衡时SO3为为n mol。在相同温度下

20、，分别按下列配比在相同密闭容。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，平衡时器中放入起始物质，平衡时SO3等于等于n mol的是的是( )A. 1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B. 4.0 mol SO21.0 mol O2C. 2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D. 3.0 mol SO20.5 mol O21.0 mol SO3BD练习练习1恒温恒容恒温恒容 在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol 1 mol B B，发生反应，发生反应2 A(g) + B(g) 2 A(g) + B(g) x x C(g) C(g)，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数为的体积分数为W%W%。若维持容器。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：中的容积和温度不变，按起始物质的量：A A为为0.6 mol0.6 mol，B B为为0.3 mol0.3 mol，C C为为1.4 mol1.4 mol充入充入容器，达到平衡后，容器，达到平衡后，C C的体积分数仍为的体积分数仍为W%W%，则，则x