化學(xué)選修四《等效平衡》（課堂PPT）

1、1第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡等效平衡等效平衡2起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 例：例： 2SO2+ O2 2SO3 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上兩個(gè)平衡，有什么異同？以上兩個(gè)平衡，有什么異同？3等效平衡定義等效平衡定義 在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對(duì)同一可逆反應(yīng)，只是起始時(shí)加入物質(zhì)的物對(duì)同一可逆反應(yīng)，只是起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)同種物質(zhì)的百分含量相同，的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。這樣

2、的平衡稱為等效平衡。等效平衡的判斷方法等效平衡的判斷方法 任何狀態(tài)的體系，都用任何狀態(tài)的體系，都用“極端極端狀態(tài)狀態(tài)”來(lái)比較，只要能轉(zhuǎn)化為相同來(lái)比較，只要能轉(zhuǎn)化為相同的的“極端狀態(tài)極端狀態(tài)”，就一定是等效平，就一定是等效平衡。衡。4等效平衡等效平衡如何理解如何理解“等效平衡等效平衡”？相同效果相同效果的平衡狀態(tài)。的平衡狀態(tài)。相同效果指的是什么？相同效果指的是什么？達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中各組成成達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中各組成成分的分的含量含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）等）相等相等。5探究一探究一1 、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也

3、就是也就是n(g)=0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)6 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時(shí)平衡時(shí)(mol)： x y z平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 開(kāi)始開(kāi)始1mol H2 1mol I2平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%1、恒溫恒容下，、恒溫恒容下， n(g)=0按倍數(shù)加料形成等效平衡按倍數(shù)加

4、料形成等效平衡開(kāi)始開(kāi)始2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡時(shí)平衡時(shí)(mol)： x y z平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c%若起始若起始(mol) ： 2 2 0若起始若起始(mol) ： 0 0 4 催化劑 加熱 相當(dāng)于相當(dāng)于: 2 2 07探究一探究一1、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和相等、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和相等（n(g)=0）的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等。請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下（請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下（n(g)=0）等效平等

5、效平衡的條件。衡的條件。8探究二探究二2、反應(yīng)前后、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化氣體分子數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)也就是也就是n(g)0的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)9 起始起始(mol)： 2 1 0平衡時(shí)平衡時(shí)(mol)：x y z平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c% 2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2開(kāi)始開(kāi)始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 若起始若起始(mol) ：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%2、恒溫恒容下，、恒溫恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%S

6、O2 a%O2 b%SO3 c%加壓加壓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（此為放縮法）（此為放縮法）4mol SO2 2mol O2開(kāi)始開(kāi)始SO2 a%O2 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)10探究二探究二1、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不等、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不等（ n(g)0 ）的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件的可逆反應(yīng)的等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量物質(zhì)的量相等相等。請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下（請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下（ n(g)0 ）等效平等效平衡的條件。衡的條件。11探究三探究三122SO2 + O2 2SO3 起始起始(mol) ： 2 1 0平衡平衡(mol) ：

7、x y z平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)： a% b% c% 開(kāi)始開(kāi)始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)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、恒溫恒壓下，、恒溫恒壓下，按倍數(shù)加料形成相似平衡按倍數(shù)加料形成相似平衡13探究三探究三3、恒溫恒壓恒溫恒壓條件下等效平衡的條件條件下等效平衡的條件相同物質(zhì)的起始相同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等請(qǐng)總結(jié)

8、恒溫恒壓條件下請(qǐng)總結(jié)恒溫恒壓條件下的可逆反應(yīng)的可逆反應(yīng)等效平衡等效平衡的條件。的條件。14小結(jié)小結(jié)條件條件等效條件等效條件結(jié)果結(jié)果恒溫恒容恒溫恒容(n(g)0) 投料投料換算成相換算成相同物質(zhì)表示時(shí)同物質(zhì)表示時(shí)量相同量相同 兩次平衡時(shí)各組分兩次平衡時(shí)各組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)恒溫恒容恒溫恒容(n(g)=0) 投料投料換算成相換算成相同物質(zhì)表示時(shí)同物質(zhì)表示時(shí)等比例等比例 兩平衡時(shí)各組分兩平衡時(shí)各組分百分含百分含量量相同，相同，n、c同比例變同比例變化化 (相似平衡相似平衡)恒溫恒壓恒溫恒壓 投料投料換算成相換算成相同物質(zhì)表示時(shí)同物質(zhì)表示時(shí)等比例等比例 兩次平

9、衡時(shí)各組分兩次平衡時(shí)各組分百分百分含量含量、c相同，相同，n同比例同比例變化變化( 相似平衡相似平衡)等效平衡問(wèn)題等效平衡問(wèn)題15總結(jié)總結(jié)等效平衡的條件等效平衡的條件 對(duì)：對(duì)：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)恒溫恒容：相同起始物質(zhì)的恒溫恒容：相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量相等相等恒溫恒壓：相同起始物質(zhì)的恒溫恒壓：相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等1、如果、如果m+n p+q 2、如果、如果m+n = = p+q相同起始物質(zhì)的相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比相等相等等效平衡問(wèn)題等效平衡問(wèn)題恒溫恒容恒溫恒容與恒溫恒與恒溫恒壓都一樣壓都一樣16 編號(hào)編號(hào) 起始狀態(tài)物質(zhì)

10、的量起始狀態(tài)物質(zhì)的量n/mol平衡時(shí)平衡時(shí)HBr的的 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n/mol H2 Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 （2） 1 0.5a2a00.5例題例題1 在一個(gè)體積固定的密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行如下反應(yīng)：在一個(gè)體積固定的密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行如下反應(yīng)： H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）；已知加入）；已知加入1mol H2和和2mol Br2時(shí)，時(shí)，達(dá)到平衡后生成達(dá)到平衡后生成a mol HBr（見(jiàn)下表已知項(xiàng)）。在相同條件下，且（見(jiàn)下表已知項(xiàng)）。在相同條件下，且保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。填寫(xiě)表中空白：保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不

11、變。填寫(xiě)表中空白：恒溫恒容恒溫恒容17 在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入2mol A、1mol B，發(fā)生反應(yīng)：，發(fā)生反應(yīng)： A(g)+B(g) 2C(g)達(dá)達(dá) 到平衡時(shí)，到平衡時(shí)，C的質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為W%。在相同。在相同(T、V)條件下，按下列情況條件下，按下列情況充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W%的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD應(yīng)用一應(yīng)用一恒溫恒容恒溫恒容18例題例題2在一定溫度下，把在一定溫度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一個(gè)一

12、定容積的密通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2O2 2SO3 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的分別代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物質(zhì)的量（的物質(zhì)的量（mol）。如果）。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中三種氣足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)

13、下列空白：體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：（1）若）若a=0，b=0，則，則c=_。（2）若）若a=0.5，則，則b=_，c= _。（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（用兩個(gè)方程式表取值必須滿足的一般條件是（用兩個(gè)方程式表 示，示，其中一個(gè)只含其中一個(gè)只含a和和c，另一個(gè)只含，另一個(gè)只含b和和c）：）：_， _。20.251.5a+c=22b+c=2恒溫恒容恒溫恒容19 有一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入有一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入2molA和和1molB發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為的濃度

14、為Wmol/L，若維持容器體積和溫，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)，達(dá)平衡時(shí)度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)，達(dá)平衡時(shí)C的濃的濃度仍為度仍為Wmol/L的是（的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol DC3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E、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應(yīng)用二應(yīng)用二恒溫恒

15、容恒溫恒容20 在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)：度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3。已知加入。已知加入1molN1molN2 2和和4mol H4mol H2 2時(shí)，達(dá)到平衡后生成時(shí)，達(dá)到平衡后生成amolNHamolNH3 3。在恒溫恒壓下欲保持平。在恒溫恒壓下欲保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。填寫(xiě)下列空白：衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。填寫(xiě)下列空白： 已知已知編號(hào)編號(hào)起始狀態(tài)物質(zhì)的量（起始狀態(tài)物質(zhì)的量（mol）平衡時(shí)平衡時(shí)NH3的物的物質(zhì)的量（質(zhì)的量（mol） N

16、2 H2 NH3 1 4 0 a （1） 1.5 6 0 （2） 1 0.5a （3） m g(4m)（恒溫恒壓）（恒溫恒壓）例題例題32g-8m(g-3m)a00.51.5a21 已知已知編號(hào)編號(hào)起始狀態(tài)物質(zhì)的量起始狀態(tài)物質(zhì)的量 （mol）平衡時(shí)物質(zhì)的量平衡時(shí)物質(zhì)的量 （mol）ABC A B C （1） 1 1 0 a （2） 3 3 0 3a （3） 2 1 y x 3a1-a1-a3(1-a) 3(1-a) 恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)： A(g)B(g) C(g)，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表空白。，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表空白。2（3）y mo

17、l。x_(選填一個(gè)編號(hào)選填一個(gè)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 。（4）若在（）若在（3）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_。 a/(2-a)達(dá)到平衡的過(guò)程中反應(yīng)的方向不能確定達(dá)到平衡的過(guò)程中反應(yīng)的方向不能確定D3(1-a)應(yīng)用三應(yīng)用三恒溫、恒壓恒溫、恒壓22BD練習(xí)練習(xí)1恒溫恒容恒溫恒容 將將2.0 mol SO2氣體和氣體和2.0 mol SO3氣體混合于固定體氣體混合于固定體積的

18、密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)SO3為為n mol。在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容。在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時(shí)器中放入起始物質(zhì)，平衡時(shí)SO3等于等于n mol的是的是( )A. 1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B. 4.0 mol SO21.0 mol O2C. 2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D. 3.0 mol SO20.5 mol O21.0 mol SO323 在一恒容的

19、容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol 1 mol B B，發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)2 A(g) + B(g) 2 A(g) + B(g) x x C(g) C(g)，達(dá)到平衡后，達(dá)到平衡后，C C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為W%W%。若維持容器。若維持容器中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：中的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量：A A為為0.6 mol0.6 mol，B B為為0.3 mol0.3 mol，C C為為1.4 mol1.4 mol充入充入容器，達(dá)到平衡后，容器，達(dá)到平衡后，C C的體積分?jǐn)?shù)仍為的體積分?jǐn)?shù)仍為W%W%，則，則x x的值為的值為 （ ） A A只能為只能為2 2 B B只能為只能為3 3 C C可能是可能是2 2，也可能是，也可能是3 3 D D無(wú)法確定無(wú)法確定C C練習(xí)練習(xí)2恒溫恒容恒溫恒容24CD練習(xí)練習(xí)3 在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入容器中充入3LA和和2LB，發(fā)生如下反應(yīng)：，發(fā)生如下反應(yīng)： 3A（g）+2B（g） xC（g）+yD(g）達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為m%。若維持溫