有关化学平衡的基本计算及等效平衡问题省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

相关化学平衡基相关化学平衡基本计算本计算 及及等效平衡问题等效平衡问题第1页一一.相关化学平衡计算相关化学平衡计算计算格式计算格式:（三行式解法）（三行式解法）mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量起始量 a b c d 改变量改变量 x nx/m px/m qx/m平衡量平衡量 a-x b-nx/m c+px/m d+qx/m(1)求物质求物质A平衡转化率平衡转化率=x/a100%(2)求求B平衡时体积分数平衡时体积分数=(b-nx/m)/平衡时各量之和平衡时各量之和(3)恒温恒容时，反应前后压强比恒温恒容时，反应前后压强比=物质量之比物质量之比第2页练习：练习：nNH3加加热热分分解解为为N2和和H2，在在相相同同条条件件下下，测测得得分分解解后后混混合合气气体体压压强强为为分分解解前前1.5倍倍，则则氨分解率为氨分解率为()nA50%B60%nC40%D80%A第3页 在定温、定容密闭容器中反应在定温、定容密闭容器中反应 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3分别按以下关系充入物质：分别按以下关系充入物质：(1)(1)充入充入1molN1molN2 2和和3molH3molH2 2 (2)(2)充入充入2molNH2molNH3 3 (3)(3)充入充入0.5molN0.5molN2 2，1.5molH1.5molH2 2和和1molNH1molNH3 3 (4)(4)充入充入0.2molN0.2molN2 2，0.6molH0.6molH2 2和和1.6molNH1.6molNH3 3 此四种情况到达此四种情况到达平衡平衡完全相同完全相同,此时此时各物质量和含量均相等各物质量和含量均相等.等效平衡等效平衡第4页二二.等效平衡等效平衡1.含义含义:在一定条件在一定条件(定温、定容或定温、定压定温、定容或定温、定压)下，下，只是只是起始加入情况不一样起始加入情况不一样同一可逆反应，最终同一可逆反应，最终都可建立同一平衡，平衡时任何都可建立同一平衡，平衡时任何相同组分相同组分含量含量(包含体积分数、物质量分数包含体积分数、物质量分数)均相同，即到达均相同，即到达相相同同平衡状态，这么化学平衡互称为等效平衡。平衡状态，这么化学平衡互称为等效平衡。注意：注意：最终最终化学平衡状态建立，与化学平衡状态建立，与反应路径反应路径无关，无关，与反应条件（温度、压强、容积等）相关。与反应条件（温度、压强、容积等）相关。等效是等效是最终最终平衡状态，平衡状态，过程过程不一定等效，不一定等效，如转化率等不一定相等。如转化率等不一定相等。第5页2、判断等效平衡方法n 利用极限转化方法将各反应体系利用极限转化方法将各反应体系变换成同一反应物或生成物，然后变换成同一反应物或生成物，然后观察相关物质数量是否相等。观察相关物质数量是否相等。第6页例例5：在一定温度下，把在一定温度下，把2molSO2和和1molO2 通入一个固定容积密闭容器中，通入一个固定容积密闭容器中，发生以下反应发生以下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当反应进行到一定程度时，反应混合物，当反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。令就处于化学平衡状态。令a、b、c分别代分别代表初始加入表初始加入SO2、O2、SO3物质量物质量（mol）。如）。如a、b、c取不一样值，它们满取不一样值，它们满足一定相互关系，才能确保到达平衡时，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体积分数仍跟上述反应混合物中三种气体体积分数仍跟上述平衡时完全相同，填写空白：平衡时完全相同，填写空白：第7页若若a=0，b=0，则，则c=_若若a=0.5，则，则b=_，c=_。a、b、c 必须满足普通条件是必须满足普通条件是(请用两个方请用两个方程式表示，其中一个只含程式表示，其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c)：_。20.25；1.5；ac=2；b+c/2=1；第8页2、等效平衡分类、等效平衡分类(1)恒温、恒容条件下等效平衡恒温、恒容条件下等效平衡可逆反应里，在恒温、恒容条件下，只可逆反应里，在恒温、恒容条件下，只改变起始时加入物质量，依据化学计量改变起始时加入物质量，依据化学计量系数换算成同首先反应物或生成物时，系数换算成同首先反应物或生成物时，与原起始量相同，则为等效平衡。与原起始量相同，则为等效平衡。第9页(2)(2)在等温、等容条件下，对于在等温、等容条件下，对于反反应前后气体总物质量不变可逆反应前后气体总物质量不变可逆反应应，只要反应物，只要反应物(或生成物或生成物)物质物质量量之比之比与起始态相等，则为等效与起始态相等，则为等效平衡。属于平衡。属于(1)(1)特例特例第10页因改变压强平衡不移动，这种情况只要换因改变压强平衡不移动，这种情况只要换算成一个方向百分比相等即为等效平衡，算成一个方向百分比相等即为等效平衡，此时各物质浓度不等，是倍数关系，但各此时各物质浓度不等，是倍数关系，但各物质百分含量相等。物质百分含量相等。在定温和定容密闭容器中发生反应在定温和定容密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)按以下关系充入气体按以下关系充入气体(1)充入充入2molHI (2)充入充入4molHI (3)充入充入3mol H2和和3mol I2(g)第11页例题例题:在等温，等容条件下有以下反应：在等温，等容条件下有以下反应：2A(g)2B(g)C(g)3D(g)。现分。现分别从两条路径建立平衡：别从两条路径建立平衡：.A和和B起始浓度起始浓度均为均为2mol/L；.C和和D起始浓度分别为起始浓度分别为2mol/L和和6mol/L。以下叙述正确是。以下叙述正确是()第12页(A)和和两路径最终到达平衡时，体系内两路径最终到达平衡时，体系内混合气体积分数不变混合气体积分数不变(B)和和两路径最终到达平衡时，体系内两路径最终到达平衡时，体系内混合气物质量浓度不变混合气物质量浓度不变(C)达平衡时，达平衡时，路径反应速率路径反应速率VA等于等于路径路径反应速率反应速率VB(D)达平衡时，第达平衡时，第条路径混合气体密度为条路径混合气体密度为第第路径混合气体密度路径混合气体密度1/2选选A D第13页(3)定温、定压条件下等效平衡定温、定压条件下等效平衡 在在T、P相同条件下，改变起始加入量，相同条件下，改变起始加入量，只要按可逆反应化学计量数换算成平衡式只要按可逆反应化学计量数换算成平衡式同一边，物质量同一边，物质量之比之比与原平衡相同，则为与原平衡相同，则为原平衡等效。原平衡等效。第14页如在定如在定 T定定P下，某容积可变容器中发下，某容积可变容器中发生反应生反应 N2+3H2 2 NH3，按以下，按以下关系充入物质关系充入物质 (1)充入充入1mol N2和和3molH2 (2)充入充入6mol NH3 (3)充入充入2mol N2和和6molH2这类等效平衡这类等效平衡,各物质物质量不一样各物质物质量不一样,但浓度相等，各物质含量相等。但浓度相等，各物质含量相等。第15页总结总结:1.定定T、V条件下，换算成同首先反应物条件下，换算成同首先反应物或生成物时，与原起始量相同，则两平或生成物时，与原起始量相同，则两平衡等效。衡等效。2.定定T、V条件下，对于反应前后气体总物条件下，对于反应前后气体总物质量不变可逆反应，只要反应物质量不变可逆反应，只要反应物(或生成物或生成物)物质量之比与起始态相等，则为等效平衡。物质量之比与起始态相等，则为等效平衡。3.定定T、P条件下，只要换算成平衡式同一条件下，只要换算成平衡式同一边，物质量之比与原平衡相同，则为平衡边，物质量之比与原平衡相同，则为平衡等效。等效。第16页练习：练习：1、在某温度下，一容积可变容器中反应在某温度下，一容积可变容器中反应2A(g)B(g)2C(g)，到达平衡时，到达平衡时，A、B和和C物质量分别为物质量分别为4mol、2mol和和4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者物质量做以下调整，可使平衡右移是物质量做以下调整，可使平衡右移是()(全国高考题全国高考题)(A)均减半均减半 (B)均加倍均加倍 (C)均增加均增加1mol (D)均降低均降低1molC第17页2、在一固定容积密闭容器中，充入、在一固定容积密闭容器中，充入2molA和和1molB，发生反应，发生反应:2A(g)B(g)xC(g)到达平衡后，到达平衡后，C体积分数体积分数为为w%。若维持容器容积和温度不变，。若维持容器容积和温度不变，按按0.6molA，0.3molB和和1.4molC为起为起使配比投入，到达平衡后使配比投入，到达平衡后C体积分数也体积分数也w%，则，则x值可能为值可能为()(A)1 (B)2 (C)3 (D)4B C第18页3、加加热热装装有有1molHI气气体体密密闭闭容容器器中中，当当分分解解反反应应到到达达平平衡衡时时，I2体体积积分分数数为为x%，若若在在该该容容器器中中加加入入2molHI气气体体，在在相相同同温温度度下下到到达达平平衡衡，此此时时I2体体积积分分数为数为y%，则，则x和和y关系是关系是()(A)xy (B)x=y (C)xy (B)x=y (C)xy (D)xyB第22页7、在在一一密密闭闭容容器器中中充充入入等等物物质质量量A2和和B2，发发生反应：生反应：mA2(g)nB2(g)pC(g)，当当反反应应到到达达平平衡衡时时，A为为0.9mol，B为为0.1mol，C为为0.8mol。则则C化化学学式式可可能能为为()(A)AB2 (B)AB3 (C)A2B4 (D)ABBC第23页8、某某体体积积可可变变密密闭闭容容器器中中放放如如一一定定量量A和和B混混合合气气体体，在在一一定定条条件件下下发发生生反反应应A(g)2B(g)2C(g)。若若维维持持温温度度和和压压强强不不变变，当当到到达达平平衡衡时时，容容器器容容积积为为V，此此时时C气气 体体 体体 积积 占占 40%。则则 以以 下下 推推 断断 正正 确确 是是()(A)原原混混合合气气体体体体积积为为1.1V (B)原混合气体体积为原混合气体体积为1.2V(C)反反应应到达平衡到达平衡时时，气体，气体A消耗了消耗了0.2V (D)反反应应到达平衡到达平衡时时，气体，气体B消耗了消耗了0.2V BC第24页9、Fe(NO3)2溶液是浅绿色，其中存在以下平衡：溶液是浅绿色，其中存在以下平衡：Fe22H2O=Fe(OH)22H往该溶液中往该溶液中逐滴加入盐酸，发生改变逐滴加入盐酸，发生改变()(A)平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 (B)平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动(C)溶液由浅绿色变为黄色溶液由浅绿色变为黄色 (D)溶液由浅绿色变为深绿色溶液由浅绿色变为深绿色AC第25页10、痛痛风风是是以以关关节节炎炎重重复复发发作作及及产产生生肾肾结结石石为为特特征征一一类类疾疾病病，关关节节炎炎原原因因是是在在关关节节滑滑液液中中形形成成尿尿酸酸钠钠晶晶体体Ur(aq)Na NaUr(s)。其其中中Ur表表示示尿尿酸酸根根离离子子，第第一一次次关关节节炎炎发发作作大大多多在在脚脚趾趾或或手指关节处，这说明手指关节处，这说明()(A)尿酸钠水溶液呈酸性尿酸钠水溶液呈酸性(B)尿酸钠晶体难溶于水尿酸钠晶体难溶于水(C)正反应为放热反应正反应为放热反应(D)正反应吸热正反应吸热C第26页11、将将一一定定量量Ag2SO4固固体体置置于于容容积积不不变变密密闭闭容容器器中中，在在 一一 定定 温温 度度 下下 加加 入入 催催 化化 剂剂 后后，发发 生生 反反 应应Ag2SO4(s)=Ag2O(s)SO3(g)；2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)。经经10min后后到到达达平平衡衡，此此时时C(SO3)=0.4mol/L，C(SO2)=0.1mol/L。以下判断正确是。以下判断正确是()(A)SO3分解率为分解率为20%(B)用用O2表示反应速率为表示反应速率为V(O2)=0.01mol/Lmin(C)在在上上述述平平衡衡体体系系中中再再加加入入少少许许氧氧化化银银，SO3浓浓度度将将减小减小(D)若若温温度度不不变变，体体积积缩缩小小为为原原来来二二分分之之一一，到到达达平平衡衡时有：时有：4C(O2)平平2C(SO2)平平=C(SO3)平平A第27页