化学选修四等效平衡市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第二章第三节第三节第三节第三节 化学平衡化学平衡化学平衡化学平衡等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡第1页起始起始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？第2页等效平衡定义等效平衡定义在一定条件下（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物质对同一可逆反应，只是起始时加入物质物质量不一样，而到达化学平衡时，量不一样，而到达化学平衡时，同种物质百同种物质百分含量相同，分含量相同，这么平衡称为等效平衡这么平衡称为等效平衡。等效平衡判断方法等效平衡判断方法任何状态体系，都用任何状态体系，都用“极端状极端状态态”来比较，只要能转化为相同来比较，只要能转化为相同“极端状态极端状态”，就一定是等效平衡。，就一定是等效平衡。第3页等效平衡等效平衡怎样了解怎样了解“等效平衡等效平衡”？相同效果相同效果平衡状态。平衡状态。相同效果指是什么？相同效果指是什么？到达平衡时，反应混合物中各组成成到达平衡时，反应混合物中各组成成份份含量含量（体积分数、物质量分数等）（体积分数、物质量分数等）相等相等。第4页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可逆反应可逆反应第5页 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%1、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 0第6页探究一探究一1、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）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。第7页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可逆反应可逆反应第8页 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%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（此为放缩法）（此为放缩法）4mol SO2 2mol O2开始开始SO2 aO2 c%平衡状态平衡状态第9页探究二探究二1、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。第10页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第11页2SO2+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第12页探究三探究三3、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。第13页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第14页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第15页 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例题例题1在一个体积固定密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：在一个体积固定密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2（g）+Br2（g）2HBr（g）；已知加入）；已知加入1molH2和和2molBr2时，时，到达平衡后生成到达平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件下，且（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：保持平衡时各组分体积分数不变。填写表中空白：恒温恒容恒温恒容第16页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应用一应用一恒温恒容恒温恒容第17页例题例题2在一定温度下，把在一定温度下，把2molSO2和和1molO2通入一个一定容积密闭通入一个一定容积密闭容器里，发生以下反应：容器里，发生以下反应：2SO2O22SO3当此反应进行到一当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，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分别代表初始加入分别代表初始加入SO2、O2和和SO3物物质量（质量（mol）。假如）。假如a、b、c取不一样数值，它们必须满足一定取不一样数值，它们必须满足一定相互关系，才能确保到达平衡时反应混合物中三种气体百分含相互关系，才能确保到达平衡时反应混合物中三种气体百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写以下空白：量仍跟上述平衡时完全相同。请填写以下空白：（1）若）若a=0，b=0，则，则c=_。（2）若）若a=0.5，则，则b=_，c=_。（3）a、b、c取值必须满足普通条件是（用两个方程式表取值必须满足普通条件是（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恒温恒容恒温恒容第18页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应用二应用二恒温恒容恒温恒容第19页 在一个盛有催化剂容积可变密闭容器中，保持一定温度和在一个盛有催化剂容积可变密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：压强，进行以下反应：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3。已知加入。已知加入1molN1molN2 2和和4mol H4mol H2 2时，到达平衡后生成时，到达平衡后生成amolNHamolNH3 3。在恒温恒压下欲保持平衡。在恒温恒压下欲保持平衡时各组分体积分数不变。填写以下空白：时各组分体积分数不变。填写以下空白：已知已知编号编号起始状态物质量（mol）平衡时NH3物质量（mol）N2 H2 NH3 1 4 0 a（1）1.5 6 0（2）1 0.5a（3）m g(4m)（恒温恒压）（恒温恒压）例题例题32g-8m(g-3m)a00.51.5a第20页 已知已知编号编号起始状态物质量 （mol）平衡时物质量 （mol）ABCA BC（1）1 1 0 a（2）3 3 0 3a（3）2 1 y x 3a1-a1-a3(1-a)3(1-a)恒温、恒压下，在一个可变容积容器中发生以下恒温、恒压下，在一个可变容积容器中发生以下反应：反应：Ag)B(g)C(g)，请填写下表空白。，请填写下表空白。2（3）y mol。x_(选填一个编号选填一个编号)。(A)大于大于2mol(B)等于等于2mol(C)小于小于2mol (D)以上都有可能以上都有可能做出此判断理由是做出此判断理由是 。（4）若在（）若在（3）平衡混合物中再加入）平衡混合物中再加入3molC，待再次抵达平衡，待再次抵达平衡后，后，C物质量分数是物质量分数是_。a/(2-a)到达平衡过程中反应方向不能确定到达平衡过程中反应方向不能确定D3(1-a)应用三应用三恒温、恒压恒温、恒压第21页BD练习练习1END恒温恒容恒温恒容将将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.3.0molSO20.5molO21.0molSO3第22页 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2END恒温恒容恒温恒容第23页CD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=2END恒温恒压恒温恒压第24页N2 +3H2 2NH3m gxx=2g-8mm+x/2m+(2g-8m)/2=g-3m=起始量（起始量（mol）：）：改变量（改变量（mol）：）：m+x/2g+3x/20:(m+x/2)(g+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(g-3m)a又依：又依：例题例题3第25页恒温恒容恒温恒容条件下条件下1 1、对于、对于反应前后气体分子数反应前后气体分子数不变不变可逆反应可逆反应,若若改变起始加入情况，只要经过可逆反应化学计量改变起始加入情况，只要经过可逆反应化学计量数换算成同一边物质数换算成同一边物质物质量之比物质量之比与原平衡相同，与原平衡相同，则二平衡等效则二平衡等效。2 2、对于、对于反应前后气体分子数发生反应前后气体分子数发生改变改变可逆反可逆反应应,若改变起始加入情况，经过可逆反应化学计若改变起始加入情况，经过可逆反应化学计量数换算成同一边物质量数换算成同一边物质物质量物质量与原平衡相同，与原平衡相同，则二平衡等效。则二平衡等效。第26页