2.2.5+微专题+等效平衡与转化率-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1微专题等效平衡与转化率第二节化学平衡第二章

化学反应速率与化学平衡等效平衡思想1.含义在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从正、逆反应同时开始，在达到化学平衡状态时，只要任何相同组分的百分含量相同，这样的化学平衡互称等效平衡。2.一般处理思路平衡状态只与始态有关，而与途径无关。如无论反应是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始；投料是一次还是分成几次；反应容器是经过扩大——缩小，还是缩小——扩大的过程，都可运用“一边倒”的方法回到起始的状态进行比较。“等效平衡”与模拟中间态外界条件判断方法结果恒温恒容反应前后气体体积不相等反应前后气体体积相等恒温恒压投料换算成相同物质表示时量相同投料换算成相同物质表示时等比例投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化“等效平衡”与模拟中间态等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)①

2mol

1mol

0②

0

0

2mol③

0.5mol0.25mol1.5mol④

amol

bmol

cmol上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2mol，O2均为1mol，三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，

＋b＝1，即与上述平衡等效。“等效平衡”与模拟中间态(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等比即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)①

2mol

3mol0②

1mol

3.5mol

2mol③

amol

bmol

cmol按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中

，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足：

，即与①②平衡等效。“等效平衡”与模拟中间态等效平衡的判断方法(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)①

1mol1mol0②

2mol2mol1mol③

amolbmolcmol①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足

＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。“等效平衡”与模拟中间态等效平衡的判断方法3．虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。“等效平衡”与模拟中间态对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率______，PCl5(g)的百分含量______。(2)2HI(g)I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率______，HI的百分含量______。正反应增大减小正反应不变不变“等效平衡”与模拟中间态跟踪强化

(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率_____，NO2(g)的百分含量______。(4)mA(g)＋nB(g)pC(g)同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡

移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都

，体积分数都

；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都

；③m＋n<p，A、B的转化率都

，体积分数都

。正反应减小增大正向增大

减小不变减小增大总结使用等效平衡的思想处理问题与平衡移动方向问题有什么区别？处理B点到C点，即新状态与新平衡之间的关系，是平衡移动问题。处理方式仅有勒夏特列原理与浓度商两种方法。处理A点到C点，即旧平衡与新平衡之间的关系，是状态比较问题（转化率、体积分数如何改变等），处理方式可以借用模拟中间态帮助理解。“等效平衡”与模拟中间态平衡移动与转化率变化的关系判断1.

当可逆反应达到平衡后，反应物的初始浓度不变，只改变体系的温度、压强或减小反应产物的量使平衡正向移动，这时反应物的转化率一定增大。2.

若反应物(固体反应物除外)是两种或两种以上，当增大某一种反应物的浓度，平衡正向移动，可使其他反应物的转化率增大，而自身的转化率减小。3.若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。若反应物只有一种且为气体平衡移动与转化率变化的关系判断在恒温恒压条件下，增加A的浓度，平衡正向移动，A的转化率不变。(1)若反应物只有一种：aA(g)bB(g)＋cC(g)在恒温恒容条件下，增加A的量，平衡正向移动，但A的转化率与气体的计量数有关。气体计量数关系A的转化率a＝b＋c不变a>b＋c增大a<b＋c减小(2)若反应物不只一种：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)①在其他条件不变时，增加A的量，平衡正向移动，A的转化率降低，B的转化率升高。②在恒温恒容条件下，若按原比例同倍数增加A和B，平衡正向移动，但反应物(A或B)的转化率与气体物质的计量数有关。气体计量数关系A(或B)的转化率a＋b＝c＋d不变a＋b>c＋d增大a＋b<c＋d减小平衡移动与转化率变化的关系判断(3)若反应物、生成物均只有一种：aA(g)bB(g)在恒温恒容条件下，不管增加A的量、B的量，还是A、B的量同时增加，均相当于加压，平衡向气体体积减小的方向移动，A的转化率可据此分析。(4)若可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，按化学计量数之比投入A、B，则A、B的转化率一定相同。平衡移动与转化率变化的关系判断例两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2mol，加热到相同温度，有如下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，对此反应下述不正确的是A.反应速率B>AB.SO2

的转化率B>AC.平衡时各组分含量B＝AD.平衡时容器的压强B>A√平衡移动与转化率变化的关系判断解析

A项，两容器的体积相同，B中SO2、O2物质的量浓度都是A中的两倍，在相同条件下反应物浓度越大反应速率越快，反应速率B>A，正确；要将A、B两容器平衡时的物理量进行比较，可建立如下模型：(1)另取一个2倍体积的容器，充入SO2、O2各2mol，则在相同条件下，该容器达平衡时SO2的转化率、平衡时各组分含量、平衡时的压强与A中对应相等；(2)B相当于在该容器的基础上将体积缩小为一半，即增大压强，平衡正向移动。B项，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，SO2的转化率B>A，正确；C项，由于平衡正向移动，SO3的含量：B>A，SO2、O2的含量：A>B，错误；D项，平衡时B中的压强pA<pB<2pA，正确。平衡移动与转化率变化的关系判断1.反应X(g)＋Y(g)

2Z(g)

ΔH＜0，在密闭容器中充入0.1molX和0.1molY，达到平衡时，下列说法不正确的是A.减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变B.增大c(X)，X的转化率减小C.保持容器体积不变，同时充入0.1molX和0.2molY，X的转化率增大D.加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大√解析A项，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变，正确；B项，增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X的转化率减小，正确；C项，相当于只增加Y的浓度，X的转化率会增大，正确；D项，催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率，错误。平衡移动与转化率变化的关系判断2.一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)＋yB(g)nC(g)，达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5mol·L－1，保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为0.3mol·L－1，则下列叙述中正确的是A.x＋y<n B.该化学平衡向右移动C.B的转化率增大 D.C的体积分数减小√解析保持温度不变将容器的容积扩大1倍，如平衡不移动，A的浓度为0.25mol·L－1，小于实际A的浓度0.3mol·L－1，说明平衡向生成A的方向移动，即向逆反应方向移动，据此结合选项解答。平衡移动与转化率变化的关系判断C.b点对应的平衡常数比a点的大D.a点对应的NH3的体积分数约为26%B.不变时，若升温，NH3的体积分

数会增大√平衡移动与转化率变化的关系判断反应C2H6(g)

C2H4(g)＋H2(g)

ΔH＞0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施，不能提高乙烷平衡转化率的是A.增大容器容积

B.升高反应温度C.分离出部分氢气

D.等容下通入惰性气体D平衡移动与转化率变化的关系判断该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷的平衡转化率，A项不符合题意；升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B项不符合题意；分离出部分氢气，减少了反应产物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C项不符合题意；等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，各物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D项符合题意。α1和α2，c1和c2分别为两个恒容容器中平衡体系N2O4(g)

2NO2(g)和3O2(g)

2O3(g)的反应物转化率及反应物的平衡浓度，在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，下列判断正确的是A.α1、α2均减小，c1、c2均增大B.α1、α2均增大，c1、c2均减小C.α1减小、α2增大，c1、c2均增大D.α1减小、α2增大，c1增大、c2减小C平衡移动与转化率变化的关系判断恒容容器中，在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，相当于增大压强，对于N2O4(g)

2NO2(g)而言，压强增大，平衡逆向移动，α1减小；对于3O2(g)

2O3(g)而言，压强增大，平衡正向移动，α2增大。因都直接加入了反应物，则反应物的平衡浓度c1、c2均增大，故选C。相同体积的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋2D(g)，起始时各容器中所装A、B的物质的量分别如下表所示在相同的温度下建立平衡时，有关A、B转化率的说法正确的是________①A的转化率为甲＜丙＜乙＜丁②A的转化率为甲＜乙＜丙＜丁③B的转化率为甲＞乙＞丙＞丁④B的转化率为丁＞乙＞丙＞甲若乙、丙容器是体积可变的，同温同压下建立平衡时，两容器中A的转化率大小关系：______。

甲容器乙容器丙容器丁容器A2mol1mol2mol1molB1mol1mol2mol2mol①③相等平衡移动与转化率变化的关系判断

甲容器乙容器丙容器丁容器A2mol1mol2mol1molB1mol1mol2mol2mol根据转化率的变化规律：丁中A的转化率最大，甲中转化率最小，丙容器比乙容器物质的量大，相当于丙中的压强大于乙中的压强，因该反应是一个气体体积增大的反应，所以乙中A的转化率大于丙中A的转化率，即丁＞乙＞丙＞甲；B的转化率用同样的方法确定为甲＞乙＞丙＞丁。平衡移动与转化率变化的关系判断4.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是BD选项改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强N2的浓度一定减小B升高温度N2的转化率减小C充入一定量H2H2的转化率不变，N2的转化率增大D使用适当催化剂NH3的体积分数不变平衡移动与转化率变化的关系判断A项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒·夏特列原理可知增大压强平衡正向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡逆向移动，氮气的转化率减小，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡正向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，正确。平衡移动与转化率变化的关系判断2.在体积和温度不变的密闭