等效平衡(第5课时)市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡 1/26起始起始C(mol/L)210平衡平衡C(mol/L)0.80.41.2例：例：2SO2+O22SO32SO2+O22SO30020.80.41.2以上两个平衡，有什么异同？以上两个平衡，有什么异同？2/26一、概念一、概念在相同在相同条件条件下，对下，对同一可逆同一可逆反应，反应不论从正方向还反应，反应不论从正方向还是从逆是从逆方向方向进行，只要起始加入物质物质量不一样，而进行，只要起始加入物质物质量不一样，而到达到达相同平衡状态相同平衡状态，这么平衡称为等效平衡。，这么平衡称为等效平衡。概念了解：概念了解：（1）相同条件）相同条件：恒温恒容，恒温恒容，恒温恒压恒温恒压（2）相同平衡状态：）相同平衡状态：指平衡混合物中相同组分指平衡混合物中相同组分百分含量百分含量（指（指m%、V%、n%等）相同（但等）相同（但n、C可能不一样）可能不一样）（3）建立平衡路径：）建立平衡路径：加反应物，从正向开始加反应物，从正向开始加生成物，从逆向开始加生成物，从逆向开始同时加反应物和生成物，从正、逆同时加反应物和生成物，从正、逆方向同时开始方向同时开始3/26探究一探究一恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件1、反应前后、反应前后气体分子数发生改变气体分子数发生改变可逆反应可逆反应也就是也就是n(g)0可逆反应可逆反应4/26 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+O22SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 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%1、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（此为放缩法）（此为放缩法）4mol SO2 2mol O2开始开始SO2 a%O2 c%平衡状态平衡状态5/26探究一探究一1、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）可逆反应等效平衡条件可逆反应等效平衡条件相同物质起始相同物质起始物质量物质量相等相等。把不一样起始状态，经过化学方程把不一样起始状态，经过化学方程式中计量数，换算成同一边物质（反应物一边式中计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），假如各反应物或生成物或生成物一边），假如各反应物或生成物_相等，则是等效平衡。相等，则是等效平衡。判断方法判断方法物质量恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件请总结恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（n(g)0）等效平等效平衡条件。衡条件。6/26探究二探究二恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件2、反应前后、反应前后气体分子数不变气体分子数不变可逆反应可逆反应也就是也就是n(g)=0可逆反应可逆反应7/26 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1molH21molI2平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%1molH21molI21molH21molI2H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%2、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2molH22molI2 H2(g)+I2(g)2HI(g)起始起始(mol)：1 1 0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 催化剂 加热 2mol H2 2mol I2开始开始1mol H2 1mol I2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%加压加压H2=a%I2 =b%HI=c%平衡状态平衡状态8/26探究二探究二2、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）可逆反应等效平衡条件可逆反应等效平衡条件相同物质起始相同物质起始物质量之比物质量之比相等相等。把不一样起始状态，经过化学方程把不一样起始状态，经过化学方程式中计量数，换算成同一边物质（反应物一边式中计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），假如各反应物或生成物或生成物一边），假如各反应物或生成物_相等，则是等效平衡。相等，则是等效平衡。判断方法判断方法物质量之比恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件恒温恒容条件下等效平衡条件请总结恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（n(g)=0）等效平等效平衡条件。衡条件。9/26探究三探究三恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件10/262SO2+O22SO3 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%开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O2若起始若起始(mol)：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%3、恒温恒压下，、恒温恒压下，按倍数加料形成相同平衡按倍数加料形成相同平衡11/26探究三探究三3、恒温恒压恒温恒压条件下等效平衡条件条件下等效平衡条件相同物质起始相同物质起始物质量之比物质量之比相等相等恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件恒温恒压条件下等效平衡条件把不一样起始状态，经过化学方把不一样起始状态，经过化学方程式中计量数，换算成同一边物质（反应物程式中计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），假如各反应物或生成一边或生成物一边），假如各反应物或生成物物_相等，则是等效平衡。相等，则是等效平衡。判断方法判断方法物质量之比请总结恒温恒压条件下请总结恒温恒压条件下可逆反应可逆反应等效平衡条等效平衡条件。件。12/26练习练习1、在一定温度下，将、在一定温度下，将2molN2和和6molH2充入固定容积密闭容器中，发生充入固定容积密闭容器中，发生N2(g)3H2(g)2NH3(g)，到达化学平衡，到达化学平衡后，若保持温度不变，令后，若保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3物质量，重新建立平衡，混合物中物质量，重新建立平衡，混合物中各种各种物质物质物质量仍和上述平衡相同，填空物质量仍和上述平衡相同，填空、若、若a=0，b=0，则，则c=、若、若a=1，c=2，则，则b=、若、若a、b、c取值必须满足普通条件为取值必须满足普通条件为（用两个式子表示，一个只含（用两个式子表示，一个只含a和和c，一个只，一个只含含b和和c、43a+c/2=2b+3c/2=613/26练练习习2有有一一个个固固定定体体积积密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA和和1molB发发生生反反应应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)到到达达平平衡衡时时，C浓浓度度为为Wmol/L，若若维维持持容容器器体体积积和和温温度度不不变变，按按以以下下四四种种方方法法改改变变起起始始物物质质，达达平平衡衡时时C浓浓度度仍仍为为Wmol/L是是（）A4molA+2molBB2molA+1molB+3molC+1molDC3molC+1molD+1molBD3molC+1molDE、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恒温恒容恒温恒容14/26 编号编号 起始状态物质量n/mol平衡时HBr 物质量 n/mol H2 Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1）2 4 0 （2）1 0.5a2a00.5练习练习3、在一个体积固定密闭容器中，保持一定温度，进行以下反、在一个体积固定密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：应：H2（g）+Br2（g）2HBr（g）；已知加入）；已知加入1molH2和和2molBr2时，到达平衡后生成时，到达平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分体积分数不变。填写表中空白：下，且保持平衡时各组分体积分数不变。填写表中空白：恒温恒容恒温恒容15/26练习练习4在固定体积密闭容器内，加入在固定体积密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：，发生反应：A(g)+B(g)2C(g)达达到平衡时，到平衡时，C质量分质量分数为数为W%。在相同。在相同(T、V)条件下，按以下情况充条件下，按以下情况充入物质到达平衡时入物质到达平衡时C质量分数仍为质量分数仍为W%是是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD恒温恒容恒温恒容16/26练习练习5、温度压强不变时，将温度压强不变时，将1molN2和和4molH2充入一个装有催化剂容积可变密闭容充入一个装有催化剂容积可变密闭容器中，发生器中，发生N2(g)3H2(g)2NH3(g)，到达化学平衡后生成，到达化学平衡后生成amolNH3，在相同温，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分体积分数不度和压强下，保持平衡时各组分体积分数不变，填表：变，填表：已知已知 编号编号起始物质量（mol）平衡时NH3量 molN2H2NH3140a1.56010.5a m n(n4m)1.5a00.52n-8m(n-3m)a17/26N2 +3H2 2NH3m nxx=2n-8mm+x/2m+(2n-8m)/2=n-3m=起始量（起始量（mol）：）：改变量（改变量（mol）：）：m+x/2n+3x/20:(m+x/2)(n+3x/2)=1:4则有：则有：解得：解得：得到平衡时得到平衡时NH3浓度为浓度为(n-3m)a又依：又依：18/26小结小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0)投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分百分含量含量、n、c均相同均相同 (全等平衡全等平衡)恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等百分比 两平衡时各组分百分含量相同，n、c同百分比改变(相同平衡)恒温恒压恒温恒压 投料换算成相同物质表示时等百分比 两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同百分比改变(相同平衡)等效平衡问题等效平衡问题20/26将将2.0molSO2气体和气体和2.0molSO3气体混合于固定体气体混合于固定体积密闭容器中，在一定条件下发生反应：积密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，到达平衡时，到达平衡时SO3为为nmol。在相同温度下，分别按以下配比在相同密闭容。在相同温度下，分别按以下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nmol是是()A.1.6molSO20.3molO20.4molSO3B.4.0molSO21.0molO2C.2.0molSO21.0molO22.0molSO3D.3.0molSO20.5molO21.0molSO3BD练习练习1恒温恒容恒温恒容21/26 在一恒容容器中充入在一恒容容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol B1 mol 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)，到达平衡后，到达平衡后，C C体积分数为体积分数为W%W%。若维持容器中。若维持容器中容积和温度不变，按起始物质量：容积和温度不变，按起始物质量：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，到达平衡后，容器，到达平衡后，C C体积分数仍为体积分数仍为W%W%，则，则x x值为值为 （）A A只能为只能为2 2 B B只能为只能为3 3 C C可能是可能是2 2，也可能是，也可能是3 3 D D无法确定无法确定C C练习练习2恒温恒容恒温恒容22/26CD练习练习3在恒温、恒压条件下，向可变容积密闭容器在恒温、恒压条件下，向可变容积密闭容器中充入中充入3LA和和2LB，发生以下反应：，发生以下反应：3A（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）到达平衡时，到达平衡时，C体积分数为体积分数为m%。若维持温度压。若维持温度压强不变，将强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为作为起始物质充入密闭容器中起始物质充入密闭容器中,到达平衡时到达平衡时C体积分体积分数仍为数仍为m%,则则X,Y值分别为（值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2恒温恒压恒温恒压23/26总结总结等效平衡条件等效平衡条件对：对：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒温恒容：相同起始物质恒温恒容：相同起始物质物质量物质量相等相等恒温恒压：相同起始物质恒温恒压：相同起始物质物质量之比物质量之比相等相等1、假如、假如m+np+q2、假如、假如m+n=p+q相同起始物质相同起始物质物质量之比物质量之比相等相等等效平衡问题等效平衡问题恒温恒容恒温恒容与恒温恒与恒温恒压都一样压都一样等效平衡条件等效平衡条件对：对：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)24/26三、利用等效平衡处理三、利用等效平衡处理不等效不等效平衡问题平衡问题1：在相同：在相同A、B密闭容器中分别充入密闭容器中分别充入2molSO2和和1molO2，使它，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：们在一定温度下反应，并达新平衡：2SO2+O22SO3（g）。若）。若A容器保持体积不变容器保持体积不变，B容器保持容器保持压强不变压强不变。当。当A中中SO2转化率为转化率为25%时，时，B中中SO2转化率为：转化率为：A、25%B、大于、大于25%C、小于、小于25%D、无法判断、无法判断B25/262.恒温、恒压下，在一个可变容积容器中发生以下发应：恒温、恒压下，在一个可变容积容器中发生以下发应：A（气）（气）B（气）（气）C（气）（气）（1 1）若开始时放入）若开始时放入1molA1molA和和1molB1molB，抵达平衡后，生成，抵达平衡后，生成a a molCmolC，这时，这时A A物质量为物质量为 （2 2）若开始时放入）若开始时放入3molA3molA和和3molB3molB，抵达平衡后，生成，抵达平衡后，生成C C物质量为物质量为 molmol。（3 3）若开始时放入）若开始时放入x molAx molA，2molB2molB和和1molC1molC，抵达平衡后，抵达平衡后，A A和和C C物质量分别是物质量分别是ymolymol和和3a mol3a mol，则，则x x molmol，y y molmol。3a（1a）mol23-3a26/26