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第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第5課時
等效平衡及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1.能理解等效平衡的概念。2.掌握等效平衡的分類及判斷方法。3.掌握改變物質(zhì)的量如果滿足一定條件,利用等效平衡構(gòu)建模型解題,可以避免濃度熵與平衡常數(shù)的繁雜計算。第二節(jié)化學(xué)平衡第5課時
等效平衡及其應(yīng)用等效平衡
在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,不管是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,任何相同組分的含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡(包括“完全相同的平衡狀態(tài)”)一.概念及相關(guān)理解
濃度t1時間(t)0濃度t1時間(t)0N2+3H22NH3高溫高壓催化劑2NH3
N2+3H2
高溫高壓催化劑化學(xué)平衡的建立,起始投料符合一定要求,達(dá)平衡時N2:H2
:NH3符合相同的比例1、恒溫恒容,a+b≠c+d
將生成物按反應(yīng)方程式完全轉(zhuǎn)化至反應(yīng)物,若反應(yīng)物物質(zhì)的量相同,即可達(dá)到同一平衡狀態(tài),也互為等效平衡。二.等效平衡的分類及判斷方法
判斷方法:極值等量即等效
2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)催化劑高溫①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol
?
極值轉(zhuǎn)換a+
c=2且①②③④建立的平衡完全等效
在一個恒溫恒容的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)4C(g)
下列配比作為起始物質(zhì),可達(dá)到同一平衡狀態(tài)的是()A、4molA+2molBB、4molCC、1.6molA+0.8molB+0.8molCD、4molA+2molB+3molC
BC在一個恒溫恒容的密閉容器中,充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):2A+BxC達(dá)平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為a%,若維持容器體積不變,0.6molA、0.3molB、1.4molC為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)不變,則x值為C.可能為2,也可能為3B.只能為3A.只能為2D.無法確定C2、恒溫恒壓,a+b≠c+d判斷方法:極值等比即等效
2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)催化劑高溫①2mol1mol0②1mol0.5mol2mol③amolbmolcmol
?
a:
b=2:1且
c≥0③與①②建立的平衡等比等效
從實(shí)驗室到工廠恒溫恒壓下,以下列配比發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3互為等效平衡狀態(tài)的是
N2H2NH3A.1mol3mol0molB.0.5mol1.5mol0molC.2mol
6mol0molD.0mol0mol2molABCD3、恒溫(恒容或恒壓),a+b=c+d判斷方法:極值等比即等效
H2(g)
+
I2(g)
2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol
?
a:
b=1:1且
c≥0③與①②建立的平衡等比等效
在一個體積恒定的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):2A(氣)+B(氣)3C(氣)+D(氣),若達(dá)平衡時,C的濃度為Wmol/L。在恒溫恒容條件下,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)平衡后,C的濃度仍為Wmol/L的是:A、4molA+2molBB、3molC+1molDC、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDD、4molA+2molB+3molC+1molD(1)構(gòu)建等溫等容平衡思維模式(見圖示):新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于原平衡增大壓強(qiáng)。二.等效平衡的“虛擬”構(gòu)建
起始平衡疊加壓縮新平衡二.等效平衡的“虛擬”構(gòu)建
起始平衡疊加新平衡(2)構(gòu)建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例,見圖示):新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加,壓強(qiáng)不變,平衡不移動。1.在一個體積恒定的密閉容器中,N2與H2反應(yīng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到平衡后,容器中含1molN2.3molH2
.1molNH3,保持溫度不變,向該容器中再加1molN2.3molH2.1molNH3,下列說法正確的是()A.正.逆反應(yīng)速率同時增大,平衡不移動B.正.逆反應(yīng)速率同時增大,NH3百分含量增大C.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向
逆反應(yīng)移動D.正.逆反應(yīng)速率不變,平衡不移動2.有甲、乙兩容器,甲容器容積固定,乙容器容積可變。一定溫度下,在甲中加入2molN2、3molH2,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為mmol。(1)相同溫度下,在乙中加入4molN2、6molH2,若乙的壓強(qiáng)始終與甲的壓強(qiáng)相等,乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成NH3的物質(zhì)的量為____________mol(從下列各項中選擇,只填字母,下同);若乙的容積與甲的容積始終相等,乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成NH3的物質(zhì)的量為____________mol。A.小于mB.等于mC.在m~2m之間D.等于2mE.大于2m(2)相同溫度下,保持乙的容積為甲的一半,并加入1molNH3,要使乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與上述甲容器中達(dá)到平衡時相同,則起始時應(yīng)加入____________molN2和____________molH2。DE0.501)由于甲容器恒容,而乙容器恒壓,它們的壓強(qiáng)相等,達(dá)到平衡時,乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍,生成的NH3的物質(zhì)的
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