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1、20222022年年4 4月月1818日星期一日星期一 在一定的條件下,可逆反應(yīng)不論采取任何途在一定的條件下,可逆反應(yīng)不論采取任何途徑,即無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向還是從逆反應(yīng)方向徑,即無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向還是從逆反應(yīng)方向開始,無論是將反應(yīng)物一次性投入還是分批投入,開始,無論是將反應(yīng)物一次性投入還是分批投入,只要達(dá)到平衡后,各相同組分的百分含量相同,只要達(dá)到平衡后,各相同組分的百分含量相同,就視為等效平衡。這里的百分含量,就視為等效平衡。這里的百分含量,可以是物質(zhì)可以是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),也可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。的量分?jǐn)?shù),也可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 一、等效平衡的概念:一、等效平衡的概念:1 1、條件一定:、條件一定:
2、恒溫恒容恒溫恒容恒溫恒壓恒溫恒壓2 2、等效標(biāo)志:、等效標(biāo)志:任何相同組分的任何相同組分的百分含量相同百分含量相同(C C不一定相等不一定相等 )3 3、判斷方法:、判斷方法:極限轉(zhuǎn)化法(一邊倒)極限轉(zhuǎn)化法(一邊倒) 根據(jù)根據(jù)反應(yīng)條件反應(yīng)條件( (恒溫恒容或恒溫恒壓恒溫恒容或恒溫恒壓) )以及以及可可逆反應(yīng)的特點(diǎn)逆反應(yīng)的特點(diǎn)( (反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否相等反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否相等) ),可將等效平衡問題分成可將等效平衡問題分成兩種情況一特例兩種情況一特例。二、等效平衡的類型二、等效平衡的類型 即即恒溫恒容恒溫恒容、恒溫恒壓恒溫恒壓兩種情況和兩種情況和反應(yīng)前后反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變氣體分子數(shù)不
3、變這一特例這一特例1 1恒溫、恒容恒溫、恒容條件下,反應(yīng)前后氣體分子條件下,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng)建立等效平衡的條件:數(shù)不相等的可逆反應(yīng)建立等效平衡的條件: 此種情況下,雖然起始加入物質(zhì)的情況此種情況下,雖然起始加入物質(zhì)的情況不同,但通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不同,但通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換換算成同一半邊的物質(zhì)算成同一半邊的物質(zhì)后,若各物質(zhì)的物質(zhì)的后,若各物質(zhì)的物質(zhì)的量與已知狀態(tài)相同,則兩平衡等效。量與已知狀態(tài)相同,則兩平衡等效。簡(jiǎn)記為:簡(jiǎn)記為:恒溫恒容,量相同恒溫恒容,量相同例例1:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是等效平衡的是等效
4、平衡的是( )恒溫恒容:恒溫恒容:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A.1mol 3mol 0mol B.0mol 0mol 2mol C.0.5mol 1.5mol 1mol D.1mol 3mol 2molCA B20.251.5a+c=22b+c=22 2恒溫、恒壓恒溫、恒壓條件下,反應(yīng)前后氣體分子條件下,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng)建立等效平衡的條件:數(shù)不相等的可逆反應(yīng)建立等效平衡的條件: 此種情況下,只要將不同的起始情況此種情況下,只要將不同的起始情況按方程式計(jì)量數(shù)之比換算到同一半邊的物按方程式計(jì)量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后,反應(yīng)物質(zhì)后,反應(yīng)物( (或生成物或生成
5、物) )的的物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比與已知狀態(tài)相等與已知狀態(tài)相等,則兩平衡等效。,則兩平衡等效。簡(jiǎn)記為:簡(jiǎn)記為:恒溫恒壓,成比例恒溫恒壓,成比例例例2:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是等效平衡的是等效平衡的是( )恒溫恒壓:恒溫恒壓:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A.1mol 3mol 0mol B.0.5mol 1.5mol 0mol C.0mol 0mol 2mol D.1mol 3mol 2molCA BD練習(xí)練習(xí)2 2:某溫度下,在一容積可變的容器中加入:某溫度下,在一容積可變的容器中加入1 1 mol Nmol N2 2和和3
6、 mol H3 mol H2 2,使反應(yīng),使反應(yīng)N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3達(dá)平衡,達(dá)平衡,測(cè)得平衡混合氣中測(cè)得平衡混合氣中NHNH3 3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為p p。若保。若保持溫度、壓強(qiáng)不變,只改變初始物質(zhì)的加入量,持溫度、壓強(qiáng)不變,只改變初始物質(zhì)的加入量,而要求達(dá)到平衡時(shí)而要求達(dá)到平衡時(shí)NHNH3 3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍為的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍為p p不變,不變,則則N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的加入量用的加入量用x x、y y、 z z表示時(shí),應(yīng)滿表示時(shí),應(yīng)滿足的條件是:足的條件是:若若x=0 x=0,y=0y=0,則,則z=z= 。若若x=0.75
7、 molx=0.75 mol,則,則y=y= ,z=z= 。x x、y y、z z取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是 大于大于0 0的任意值的任意值2.25mol大于或等于大于或等于0 0的任意值的任意值y=3x,Z為大于或等于為大于或等于0任意值,且任意值,且x、y與與Z不同時(shí)為不同時(shí)為03 3特例:反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變特例:反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆的可逆反應(yīng)建立等效平衡的條件:反應(yīng)建立等效平衡的條件: 此時(shí),此時(shí),不論是恒溫恒容還是恒溫恒壓不論是恒溫恒容還是恒溫恒壓的條件下的條件下,只要將不同的起始情況按方程,只要將不同的起始情況按方程式計(jì)量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后
8、,式計(jì)量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后,反應(yīng)物反應(yīng)物( (或生成物或生成物) )的的物質(zhì)的量之比與已知物質(zhì)的量之比與已知狀態(tài)相等狀態(tài)相等,則兩平衡等效。,則兩平衡等效。簡(jiǎn)記為:簡(jiǎn)記為:恒溫恒壓(或恒溫恒壓(或恒溫恒壓恒溫恒壓,均成比例),均成比例)例例3:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是:下列各起始條件下的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),是等效平衡的是等效平衡的是( ) H2(g) + I I2(g) 2HI I(g) A.1mol 2mol 0mol B.0.5mol 1mol 0mol C.0mol 1mol 2mol D.0.5mol 2mol 2molCA BD2a00.52g-4m(g-m)a練習(xí)
9、練習(xí)4 4:在一恒定容器中充入:在一恒定容器中充入2molA2molA和和1molB1molB,發(fā)生如下反應(yīng):,發(fā)生如下反應(yīng):2A2A(g)(g)B B(g)(g) xCxC(g(g) ),達(dá)到化學(xué)平衡以后,達(dá)到化學(xué)平衡以后,C C的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù)為為a a。若在恒溫恒容下,按。若在恒溫恒容下,按0.6mol0.6mol的的A A、0.3mol0.3mol的的B B、1.4mol1.4mol的的C C為起始物質(zhì),達(dá)到為起始物質(zhì),達(dá)到化學(xué)平衡后,化學(xué)平衡后,C C的體積分?jǐn)?shù)仍為的體積分?jǐn)?shù)仍為a a,則,則x x為為( )( ) A. A. 1 1 B. B. 2 2 C. 3C. 3 D.
10、D. 無法確定無法確定 B BC C練習(xí)練習(xí)5:恒溫、恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如恒溫、恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):下反應(yīng): A(g)B(g) C(g) 若開始時(shí)放入若開始時(shí)放入1molA和和1molB,到達(dá)平衡后,生成,到達(dá)平衡后,生成amolC,這時(shí),這時(shí)A的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為_mol。 若開始時(shí)放入若開始時(shí)放入3molA和和3molB,到達(dá)平衡后,生成,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為_mol。 若開始時(shí)放入若開始時(shí)放入xmolA、2molB和和1molC,到達(dá)平衡后,到達(dá)平衡后,A和和C的物質(zhì)的量分別是的物質(zhì)的量分別是ymol和和3amol, 則則
11、x_mol,y_ _ mol。平衡時(shí),。平衡時(shí),B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量_(選填一個(gè)選填一個(gè)編號(hào)編號(hào))。 (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斷的理由是做出此判斷的理由是_若在若在的平衡混合物中再加入的平衡混合物中再加入3molC,待再次到達(dá)平,待再次到達(dá)平衡后,衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_。 1-a1-a3a3a2 23(1-a)3(1-a)D D達(dá)到平衡的過程中反應(yīng)的方向不能確定。達(dá)到平衡的過程中反應(yīng)的方向不能確定。a/(2-a)a/(2-a)練習(xí)練習(xí)6 6、如圖所示、如圖所示, ,當(dāng)關(guān)閉當(dāng)關(guān)閉K K時(shí)
12、時(shí), ,向向A A 中充入中充入2molX2molX、7molY,7molY,向向B B中充入中充入4molX4molX、 14molY14molY,起始時(shí),起始時(shí)V(A)=V(B)=aV(A)=V(B)=a升,在相同溫度和有催化劑存在的升,在相同溫度和有催化劑存在的條件下,兩容器各自發(fā)生下列反應(yīng):條件下,兩容器各自發(fā)生下列反應(yīng):2X(g)+2Y(g)2X(g)+2Y(g) Z(g)+2W(g) Z(g)+2W(g)H H0 0達(dá)到平衡達(dá)到平衡()()時(shí)時(shí)V(B)=0.9aV(B)=0.9a升,試回答:升,試回答: (1)B(1)B中中X X 的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率(X X)為)為: : . .(2
13、)A(2)A中中W W和和B B中中Z Z的物質(zhì)的量的比較:的物質(zhì)的量的比較:n(W)n(W)A A n(Z) n(Z)B B (填、或)(填、或)(3 3)打開)打開K K,過一段時(shí)間重新達(dá)平衡,過一段時(shí)間重新達(dá)平衡()()時(shí),時(shí),B B的的體積為體積為 升(用含升(用含a a的代數(shù)式表示,連的代數(shù)式表示,連通管中氣體體積不計(jì))通管中氣體體積不計(jì))(4 4)要使)要使B B容器恢復(fù)原來反應(yīng)前的體積,可采取容器恢復(fù)原來反應(yīng)前的體積,可采取的措施是的措施是90900.35a0.35a升高溫度升高溫度 練習(xí)練習(xí)7.7.有可逆反應(yīng)有可逆反應(yīng)2A2A(g g)2B2B(g g)2C2C(g g)D D
14、(g g) (1 1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可表示為:)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可表示為:。 (2 2)該反應(yīng)選用了一種合適的催化劑,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度)該反應(yīng)選用了一種合適的催化劑,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度在在100100400400的范圍內(nèi),每高的范圍內(nèi),每高1010,反應(yīng)速度為原來,反應(yīng)速度為原來的的3 3倍,在倍,在400400450450時(shí),每高時(shí),每高1010,反應(yīng)速度卻約,反應(yīng)速度卻約為原來的為原來的1010倍,而溫度高于倍,而溫度高于450450時(shí),每高時(shí),每高1010反應(yīng)速反應(yīng)速度卻約為原來的度卻約為原來的3 3倍,若其它反應(yīng)條件不變,試分析造倍,若其它反應(yīng)條件不變,試分析造成這種現(xiàn)
15、象的原因成這種現(xiàn)象的原因 (3 3)若該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行,并保持)若該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行,并保持溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的A A、B B兩種氣體物兩種氣體物質(zhì),反應(yīng)進(jìn)行質(zhì),反應(yīng)進(jìn)行5min5min后,試推測(cè)容器內(nèi)的壓強(qiáng)可能發(fā)生的后,試推測(cè)容器內(nèi)的壓強(qiáng)可能發(fā)生的變化。(填正確的字母變化。(填正確的字母編號(hào))編號(hào)) A A、增大、增大B B、減小、減小C C、不變、不變 其理由是其理由是B催化劑的催化活性溫度是催化劑的催化活性溫度是 400-450 度度 氣體體積減少,壓強(qiáng)減少氣體體積減少,壓強(qiáng)減少 (4 4)若該反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行
16、并已達(dá)平)若該反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行并已達(dá)平衡,再維持溫度不變,將壓強(qiáng)由衡,再維持溫度不變,將壓強(qiáng)由100kPa100kPa增大到增大到500kPa500kPa平衡發(fā)生了移動(dòng),平衡發(fā)生了移動(dòng),但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動(dòng),你是否懷疑但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動(dòng),你是否懷疑勒夏特列原理對(duì)平衡系統(tǒng)的普遍適用勒夏特列原理對(duì)平衡系統(tǒng)的普遍適用性?;試寫出你的性?;試寫出你的分析理由分析理由??赡芸赡蹵或者或者B被氣壓壓縮成液體或固體,被氣壓壓縮成液體或固體,導(dǎo)致平衡左移導(dǎo)致平衡左移 不懷疑不懷疑 練習(xí)練習(xí)1. 1. 在一個(gè)在一個(gè)1L1L的密閉容器中,加入的密閉容器中,加入2molA2molA和和1molB 1molB ,發(fā)
17、生下述反應(yīng):,發(fā)生下述反應(yīng):2A(g)+B(g) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時(shí),達(dá)到平衡時(shí), C C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為a% a% 。維。維持容器的持容器的體積和溫度體積和溫度不變,按下列配比作為起始物不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)平衡后,質(zhì),達(dá)平衡后,C C的體積分?jǐn)?shù)仍為的體積分?jǐn)?shù)仍為a%a%是是 A A、3mol C + 1mol D 3mol C + 1mol D B B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol DC C、1m
18、ol A + 0.5mol B + 1.5mol C 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 練習(xí)練習(xí)2. 2. 在一個(gè)在一個(gè)1L1L的密閉容器中,加入的密閉容器中,加入2molA2molA和和1molB 1molB ,發(fā)生下述反應(yīng):發(fā)生下述反應(yīng): 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達(dá)到達(dá)到平衡時(shí),平衡時(shí), C C的濃的濃度為度為1.2mol/L 1.2mol/L 。維持容器的。維持容器的體積和體積和溫度溫度不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后
19、,不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C C的的濃度濃度仍為仍為1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol DB B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol DC C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol BD D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BB 練習(xí)練習(xí)3 3、在一密閉容器中,加入在一密
20、閉容器中,加入2molA2molA和和1molB 1molB ,發(fā),發(fā)生下述反應(yīng):生下述反應(yīng):2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達(dá)到達(dá)到平衡時(shí),平衡時(shí), C C的濃度為的濃度為1.2mol/L 1.2mol/L 。維持容器的。維持容器的壓強(qiáng)和壓強(qiáng)和溫度溫度不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C C的的濃度濃度仍為仍為1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol DB B、1.6mol A + 0.8mo
21、l B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol DC C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol BD D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 、D 練習(xí)練習(xí)4 4、在一個(gè)在一個(gè)1L1L的密閉容器中,加的密閉容器中,加2molA 1molB 2molA 1molB 發(fā)發(fā)生下述反應(yīng):生下述反應(yīng): 達(dá)到平衡時(shí),達(dá)到平衡時(shí),C C的濃度為的濃度為1.2mol/L , C1.2mol/L , C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為a% a% 。維持
22、容器的維持容器的壓強(qiáng)和溫度壓強(qiáng)和溫度不變,按下列配比作為不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C C的濃度仍是的濃度仍是1.2mol/L,C1.2mol/L,C的的體積分?jǐn)?shù)仍是體積分?jǐn)?shù)仍是a%a%的的是是A A、3mol C+1mol D 3mol C+1mol D B B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol BABD2A(氣)B(氣) 3C(氣)D(氣) 練習(xí)練習(xí)5.5.某溫度下,在一容積可變的容器中,某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)反應(yīng)2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)2C(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),達(dá)到平衡時(shí),A A、B B和和C C的物質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為4mol4mol,2mol2mol和和4m
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