江西省临川区第二中学学年高中化学 第二章 第三节 化学平衡之等效平衡课件 新人教选修4

1、等效平衡2021/8/8 星期日1回忆：化学平衡状态1、概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2、特征：逆：可逆反应，平衡也可从逆向建立等：V正=V逆 判断反应是否处于平衡状态的因素定：各组分的浓度或其百分含量为定值动：V正=V逆0 动态平衡变：条件变化，化学平衡状态亦发生变化2021/8/8 星期日2起始n(mol) 2 1 0平衡n(mol) 0.8 0.4 1.2起始n(mol) 0 0 2平衡n(mol) 0.8 0.4 1.22SO2 + O2 2SO3恒温恒容以上两个平衡，有什么异同？2021/8/8 星期日3 1、若先加

2、入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。 2、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。 3、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。化学平衡状态建立的途径2021/8/8 星期日4 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还是从逆方向开始（途径），而达到相同的平衡状态（结果），这样的平衡称为等效平衡。一、等效平衡(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：通常是指平衡时体系中各组分的百分含量（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)平衡状态只与始态和终态有关，而与途径

3、无关2021/8/8 星期日5 （1）在恒温、恒容条件下，对反应前后气体体积改变的可逆反应，如果极值转化后与原平衡的起始量相同，则两平衡为等效平衡（全等平衡）。1、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型2mol SO2 1mol O2开始12mol SO3开始2SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3开始3结果：各组分百分量、n、c均相同2021/8/8 星期日6恒温恒容： 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3 (g) 途径1起始 2mol 1mol 0途径2起始 0.5mol ? ?途径3起始 amol bmol cmol（

4、1）途径2 中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可与途径1等效?（2）途径3中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?思考：1.5mol0.25mola+c=22b+c=2课堂练习2021/8/8 星期日71mol H21mol I2恒T ，恒VH2 a% I2 b%HI c%P增大开始1平衡状态开始32mol H22mol I2平衡不移动等效平衡恒T ，恒V开始22mol HI2mol H22mol I2 （2）在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应1、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型2021/8/8 星期日8 （2）在恒温、恒容条件

5、下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，如果极值转化后与原平衡的起始量成比例，则两平衡为等效平衡。1、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型结果：各组分百分量相同，n、c成比例变化 在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数变化的可逆反应，如果极值转化后与原平衡的起始量成比例，是否等效？思考：思路：浓度不发生变化，平衡肯定不发生移动2021/8/8 星期日91、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的体积分数为a%。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的体积分数为a%是（

6、 ） A、3molC + 1molD B、1molA + 0.5molB + 1.5molC + 0.5molD C、1molA + 0.5molB + 1.5molC D、4molA + 2molBAB 课堂练习变式1：若该可逆反应中D为固体，结果又如何?ABD 2021/8/8 星期日102、某温度下，在一个容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H02.25mol0Y=3X，Z 0X+Z/2=1 , Y+3Z/2=32021/8/8 星期日17三、等效平衡的解题思路1、步骤2、起始浓度相当的判断（1）同T同V下 、对于反应前后气体体积发生

7、变化的反应来说： 、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同T同P（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同。（1）看反应条件；（2）看反应前后气体体积变化；（3）判断平衡是否等效2021/8/8 星期日183、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(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)，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x，y的值分别为（ ） A.x=3 y=1 B.x

8、=4 y=1 C.x=5 y =1 D.x=10 y=2 C D课堂练习4、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值可能为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4BC2021/8/8 星期日19课堂练习BC5、在一个固定容积的密闭容器中，加入mmol A、nmol B，发生下列反应：mA（g）nB（g） pC（g），平衡时C的浓度是wmol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入amol

9、 A、bmol B、cmol C，若要平衡后C的浓度仍为wmol/L，则a、b、c应满足的关系是( )A abcmnp B abmn ； (ap/m)cpC (mc/p)am；(nc/p)bn D am/3，bn/3；c2p/32021/8/8 星期日20三、等效平衡的解题思路1、步骤2、起始浓度相当的判断（1）同T同V下 、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说： 、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同T同P（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同。（1）看反应条件；（2）看反应前后气体体积变化；（3）判断平衡是否等效2021/8/8

10、 星期日21思想：浓度不变，平衡肯定不移动，平衡等效建立“等效”平衡例题：一定温度下下，将1molN2和3molH2充入一密闭容器中，达到平衡时NH3的物质的量为0.6mol。现向密闭容器中再加入，则下列说法正确的是（ ）A.保持容器的体积不变，平衡时NH3的物质的量大于1.2molB.保持容器的体积不变，平衡时NH3的物质的量为1.2molC.保持容器的压强不变，平衡时NH3的物质的量为1.2molD.保持容器的压强不变，平衡时NH3的物质的量小于1.2molAC模型分析：建立浓度不改变的“虚拟”等效平衡，然后通过条件的改变来考虑平衡的移动，得到实际的平衡状态。2021/8/8 星期日221

11、mol N23mol H2恒T ，恒VN2 a%H2 b%NH3 c%虚拟开始1平衡状态开始22mol N26mol H2 N2 a% H2 b% NH3 c%平衡向右移动N2 a%H2 b%NH3 c%实际压强增大N2 a%H2 c%“虚拟”平衡状态实际平衡状态c1c2c3c1c2c3（1）分析各物质的浓度变化，压强变化？c1c12c1；c2c22c3；P1P2a%H2 b%NH3 c%“虚拟”平衡状态实际平衡状态c1c2c3c1c2c3（1）分析各物质的浓度变化，压强变化？1/2c1c1c1；1/2c2c21/2c3；1/2P1P2P1；恒温恒容等比例加入（2）若改加入1molNH3，达到

12、平衡时结果是否相同？相同（3）如果是恒温恒压条件下等比例改变各物质的浓度，平衡是否等效？等效2021/8/8 星期日24四、应用：先建立等效平衡，再看平衡移动1、将1mol SO2和1mol O2通入密闭容器中，一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有SO3 0.3mol，此时若移走0.5mol O2和0.5 mol SO2，则反应达到新平衡时SO3的物质的量为( )A 0.3mol B 0.15mol C 小于0.15mol D 大于0.15mol，小于0.3mol C2、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+O2 2SO3

13、（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B2021/8/8 星期日253、已知700K时，N2+3H2 2NH3 ；H= -Q ，现有甲、乙两个容积相等的密闭容器。保持700K条件下，向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量 Q1；向密闭容器乙中通入0.5molN2和1.5molH2，达平衡时放出热量 Q2。则Q、Q1、Q2的大小关系是( )A、 Q = Q1 = 1/2Q2 B、 QQ1 2Q2C、 Q 2Q2 Q1 D、 Q = Q1 = Q2

14、4、一定温度下将amol PCl5充入一密闭容器中达到如下平衡：PCl5(g) PCl3 (g) Cl2 (g) ，此时压强为P1；再向容器中通入amol PCl5，在同温下又达到平衡时的压强为P2，则下列说法中正确的是 ( )A 2P1P2 B 2P1P2 C 2P1P2 D P1P2BAD2021/8/8 星期日265、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、2 mol和4 mol。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1 mol D均减少1

15、 mol C6、将1molCO (g)与1molH2O (g)充入某固定容积的密闭容器中，一定条件下发生CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);达到平衡时，有2/3的CO转化为CO2，在相同条件下，将1mol CO (g)和2molH2O (g)充入同一反应容器中，当反应达到平衡后，混合气体中的CO2的体积分数可能为（ ） A22.2% B.28.2% C.33.3% D.37.8%B2021/8/8 星期日271、 等比例改变各种反应物。（1）恒温恒容：先建立等效平衡，然后看成是反应叠加后，增大压强使平衡向气体总系数小方向移动。（2）恒温恒压：由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物

16、的用用量均与原平衡等效，故转化率不变，各反应物和生成物的体积分数不变，各反应物和生成物物质量与跟原平衡相比，等比例增加，但浓度不变。2、 不等比例加入各种反应物。 一般先让加入量等比例满足，建立等效平衡，然后考虑多出来或减少的物质对化学平衡移动的影响。利用等效平衡解题化学平衡常数K判断建立等效平衡的两种方法： （1）浓度不变，平衡肯定不发生移动。 （2）平衡状态的叠加2021/8/8 星期日28高考题1、（09北京）已知 有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol ，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措

17、施是( )A甲、乙提高相同温度 B 甲中加入0.1mol He，乙不改变C甲降低温度，乙不变 D 甲增加0.1mol H2 ，乙增加 0.1mol I2 C2021/8/8 星期日29高考题2、一定温度下，在恒容密闭容器中发生：2A(g)+B(g) 3C(g),若反应开始充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下类4种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（ ）A.2molCB.2molA、1molB和1molHe（不参加反应） C.1molB和1molC D.2molA、3molB和3molCAB2021/8/8 星期日303、向某密闭容器中充入

18、1molCO和2molH2O(g)，发生反应：CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g) 。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )07四川 A.0.5 molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2 B.1 molCO+1 molH2O(g)+1molCO2+1molH2 C.0.5 molCO+1.5 molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2 D.0.5 molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2高考题B2021/

19、8/8 星期日313、一定温度下可逆反应A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)；H0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D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1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是（ ）07江苏A保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍高考题小于2021/8/8 星期日32B保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积

20、分数是甲中C的体积分数的2倍D保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)高考题BD小于12021/8/8 星期日334、一定温度下，向密闭容器中，充入10molN2和30molH2，反应达到平衡时H2的转化率为25%。若反应只从NH3开始，在相同的欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则应加入NH3的物质的量和NH3的转化率为( ) A.15mol、25% B.20mol、50% C.20mol、75% D.40mol、80%高考题C10molN2和30molH220molNH3X molN2、Y

21、 molH2、Z molNH32021/8/8 星期日345、温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：下列说法正确的是( )C高考题t / s 0 50 150250 350n(PCl3) / mol00. 16 0. 190. 20 0. 20A 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 molL-1s-1B 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)= 0. 11 molL-1，则反应的 Hv(逆)D 相同温度下，起始时向容器中充入2

22、. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化率小于80%2021/8/8 星期日356、（10江苏）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知：N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g); H=-92.4kJ/mol ( ) A.2c1c3 B.a+b=92.4 C.2p2p3 D.a1+a31高考题BD2021/8/8 星期日367、（13江苏）一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III，在I中充入1 mol CO和1 mol H2