化学选修四等效平衡.pptx
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1、 在在一定条件一定条件下的同一可逆反应,只要下的同一可逆反应,只要起始浓度相当起始浓度相当,则达到平衡后,同一组分的体积则达到平衡后,同一组分的体积分数分数(或物质的量分数或物质的量分数)均均相同相同,这样的化学平衡互称等效平衡。,这样的化学平衡互称等效平衡。等效平衡的含义等效平衡的含义恒温恒容恒温恒容or恒温恒压恒温恒压转化成同一边转化成同一边的物质,的物质,相等相等或或成比例成比例等效等效平衡平衡的分类的分类全同平衡全同平衡等比平衡等比平衡1全同平衡全同平衡定义:定义:一定条件下从不同起始投料进行的同一可逆一定条件下从不同起始投料进行的同一可逆反应,达到平衡时,反应混合物各物质的物质的量、
2、反应,达到平衡时,反应混合物各物质的物质的量、质量、体积(气体)、以及物质的量分数、质量分质量、体积(气体)、以及物质的量分数、质量分数、体积分数甚至化学反应速率均相同的两个或两数、体积分数甚至化学反应速率均相同的两个或两个以上的平衡状态互称为全同平衡状态,简称全同个以上的平衡状态互称为全同平衡状态,简称全同平衡。平衡。形成条件:形成条件:相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对于对于任意可逆任意可逆反应,无论起始投料如何,只要按化反应,无论起始投料如何,只要按化学方程式中的系数关系折算成同一边的物质,各相学方程式中的系数关系折算成同一边的物质,各相同组份
3、的物质的同组份的物质的量对应相等即可形成全同平衡。量对应相等即可形成全同平衡。Eg1:在一定温度下的某体积恒定密闭容器中在一定温度下的某体积恒定密闭容器中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态:N2+3H2=2NH3(1)1mol3mol0mol(2)0mol0mol2mol(3)0.5mol1.5mol1mol(4)xmolymolzmol如果如果:x+z/2=1;y+3z/2=3.Eg2:在一定温度下的某体积恒定密闭容器在一定温度下的某体积恒定密闭容器中中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态:H2+I2=
4、2HI(1)1mol1mol0mol(2)0mol0mol2mol(3)0.5mol0.5mol1mol(4)xmolymolzmol如果如果:x+z/2=1;y+z/2=1返回2等比平衡等比平衡定义:定义:一定条件下从不同起始投料开始的同一可逆一定条件下从不同起始投料开始的同一可逆反应达平衡时,各物质的物质的量分数、质量分反应达平衡时,各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(气体)对应相等,这样的两个或数、体积分数(气体)对应相等,这样的两个或两个以上的平衡状态互称为等比平衡状态,简称两个以上的平衡状态互称为等比平衡状态,简称等比平衡。等比平衡。等比等比平衡平衡的分类的分类类:类:类:类:
5、形成条件:形成条件:同温、同容(恒温、恒容)时,同温、同容(恒温、恒容)时,对于气体体积对于气体体积反应前后不变的同一可逆反应反应前后不变的同一可逆反应,无论起始投料如何,无论起始投料如何,只要按系数关系折算成同一边的物质,同一边的物只要按系数关系折算成同一边的物质,同一边的物质的物质的量之比对应相同即可形成等比平衡。质的物质的量之比对应相同即可形成等比平衡。如果:如果:(x+z/2):(y+z/2)=1:1Eg1:在一定温度下的某体积恒定密闭容器中在一定温度下的某体积恒定密闭容器中,从从4个不同途径个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态建立下列可逆反应的平衡状态:H2+I2=2HI(1)1mo
6、l1mol0mol(2)0mol0mol4mol(3)1mol1mol4mol(4)xmolymolzmol返回形成条件:形成条件:同温、同压(恒温、恒压)时,同温、同压(恒温、恒压)时,对于任意可对于任意可逆反应逆反应,无论起始投料如何,只要按系数关系折,无论起始投料如何,只要按系数关系折算成同一边的物质,同一边的物质物质的量之比算成同一边的物质,同一边的物质物质的量之比对应相等,即可形成等比平衡。对应相等,即可形成等比平衡。Eg1:在一定温度下的某压强恒定密闭容器中在一定温度下的某压强恒定密闭容器中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态:N2+3H
7、2=2NH3(1)1mol3mol0mol(2)0mol0mol4mol(3)1mol3mol4mol(4)Xmolymolzmol如果:如果:(x+z/2):(y+3z/2)=1:3Eg2:在一定温度下的某压强恒定密闭在一定温度下的某压强恒定密闭容器中容器中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态平衡状态:I2+H2=2HI(1)1mol1mol0mol(2)0mol0mol4mol(3)1mol1mol4mol(4)xmolymolzmol如果:如果:(x+z/2):(y+z/2)=1:1经验规律:经验规律:若两个或两个以上的平衡状态中,只若两个或两个以上的
8、平衡状态中,只要有一种物质的物质的量分数、质量分数、要有一种物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(气体)其中一个对应相等,这样体积分数(气体)其中一个对应相等,这样的两个或两个以上的平衡状态互称为等效平的两个或两个以上的平衡状态互称为等效平衡,至于是等效平衡中的全同平衡还是等比衡,至于是等效平衡中的全同平衡还是等比平衡,可以参照全同、等比平衡形成条件来平衡,可以参照全同、等比平衡形成条件来判定。判定。例题评讲:例题评讲:例例1、在一定温度下,将在一定温度下,将2mol N2和和6mol H2充入固定容积的密闭容器中,发生充入固定容积的密闭容器中,发生 N2(g)3H2(g)2NH3(g),达
9、到化学平衡,达到化学平衡后,若保持温度不变,令后,若保持温度不变,令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的物质的量,重新建立平衡,混的物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空、若若a=0,b=0,则,则c=、若若a=1,c=2,则,则 b=、若若a、b、c取值必须满足的一般条件取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含为(用两个式子表示,一个只含a和和c,一个,一个只含只含b和和c、4 3a+c/2=2b+3c/2=6例例2、在一个固定容积的密闭容器中,加入在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和和1molB,发生,
10、发生 2A(g)B(g)3C(g)+D(g),达到化学,达到化学平衡时,平衡时,C的浓度为的浓度为w mol/L。若保持温度容。若保持温度容积不变,改变起始物质的用量,达到平衡后,积不变,改变起始物质的用量,达到平衡后,C的浓度仍为的浓度仍为 w mol/L的是(的是()A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molDB、D例例3、温度压强不变时,将温度压强不变时,将1molN2和和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中,充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中,发生发生N2(
11、g)3H2(g)2NH3(g),达到化学,达到化学平衡后生成平衡后生成a mol的的NH3,在相同温度和压强,在相同温度和压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变,填下,保持平衡时各组分的体积分数不变,填表:表:已知已知 编号编号起始物质的量(起始物质的量(mol)平衡时平衡时NH3的量的量molN2H2NH3140a1.56010.5amn(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a1.某温度下,在一容积可变的容器中,反应某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时,达到平衡时,A、B和和C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol、2mol和和4mol。
12、保持温度和压强不变,对平衡混合物中。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是移的是()A均减半均减半 B均加倍均加倍 C均增加均增加1mol D均减少均减少1molC挑战题挑战题2.(98全国)体积相同的甲、乙两个容器中,全国)体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的分别都充有等物质的量的SO2和和O2,在相同,在相同温度下发生反应:温度下发生反应:2SO2+O2 2SO3,并达到平衡。在这,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中压强不变,
13、若甲容器中SO2的转化率为的转化率为p%,则乙容器中,则乙容器中SO2的转化率的转化率()A、等于、等于p%B、大于、大于p%C、小于、小于p%D、无法判断、无法判断B3、在一定温度下,把在一定温度下,把1 mol CO和和2 mol H2O通入通入一个密闭容器中,发生如下反应:一个密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一定时间后达到平衡,一定时间后达到平衡,此时,此时,CO的含量为的含量为p%,若维持温度不变,改,若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时变起始加入物质的物质的量,平衡时CO的含量的含量仍为仍为p%的是(的是()A.1molCO、
14、2molH B.0.2molCO 、0.2molH 0.8molCO、1.8molH2O C.1molCO、1molH2O D.1molCO 、1molH、1molH2OB、D4.将将2mol SO2气体和气体和2mol SO3气体混合于固气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达到平。达到平衡时衡时SO3为为n mol。在相同温度下,分别按。在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时平衡时SO3等于等于n mol的是的是()A.1.6mo
15、lSO2+0.3molO2+0.4molSO3 B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3B5、在一固定容积的密闭容器中,在一固定容积的密闭容器中,2molA和和1molB在一定条件下发生反应:在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达平衡时,达平衡时,c(C)=mol/L。若在同一容器,保持温度不。若在同一容器,保持温度不变,按下列配比进行反应,仍可使平衡时变,按下列配比进行反应,仍可使平衡时c(C)=mol/L的是(的是()A、3molA+2molB B、3molC+1molDC
16、、2molA+1molB+3molC+1molDD、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDD6 6、在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度发生以下反应:发生以下反应:H H2 2+Br+Br2 22HBr2HBr。已知加入。已知加入1molH1molH2 2和和2molBr2molBr2 2 时,达到平衡状态生成时,达到平衡状态生成amolHBramolHBr。在相同条。在相同条件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白:写下列空白:编号编号起始状态(起始状态(molm
17、ol)平衡平衡HBrHBr物质物质的量的量(mol)(mol)H H2 2BrBr2 2HBrHBr已知已知1 12 20 0a a2 24 40 01 10.5a0.5am mn n(n2mn2m)2a00.50ma7、在一固定容积的密闭容器中充入在一固定容积的密闭容器中充入2molA和和1molB,发生反应:,发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,达到平衡后,C的体的体积分数为积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,。若维持容器体积和温度不变,按按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物为起始物质,达到平衡后,质,达到平衡后,C的体积分数仍为的体积分数仍为W
18、%,则则x值为(值为()A、1B、2C、3D、4BC8、在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入闭容器中充入3LA和和2LB,发生如下反应:,发生如下反应:3A(气)(气)+2B(气)(气)xC(气)(气)+yD(气)气)达到平衡时,达到平衡时,C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温。若维持温度压强不变,将度压强不变,将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中作为起始物质充入密闭容器中,达到平达到平衡时衡时C的体积分数仍为的体积分数仍为m%,则的值分别为则的值分别为()A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5
19、y=1 D x=10 y=2 CD9、在一定条件下,在一定条件下,AB+C(A、B、C均为气态均为气态)可发生如下反应:若已知平衡时所可发生如下反应:若已知平衡时所得混合气体对得混合气体对H2的相对密度为的相对密度为4.25,则,则可推知可推知A的相对分子质量可能为(的相对分子质量可能为()A8.5B17C16D34C1010、将将1mol SO1mol SO2和和1mol O1mol O2通入密闭容器中,通入密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡,平衡体系中有在一定条件下反应达到平衡,平衡体系中有SOSO3 0.3mol 0.3mol,此时若移走,此时若移走0.5mol O0.5mol O2和
20、和0.5 0.5 mol SOmol SO2,则反应达到新平衡时,则反应达到新平衡时SOSO3的物质的的物质的量为量为()()A A、0.3mol0.3mol B B、0.15mol0.15mol C C、小于小于0.15mol0.15mol D D、大于大于0.15mol0.15mol,小于,小于0.3mol 0.3mol D11、在在一一定定温温度度下下,把把2 mol SO2和和1 mol O2通通入入一一个个一一 定定 容容 积积 的的 密密 闭闭 容容 器器 里里,发发 生生 如如 下下 反反 应应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当当此此反反应应进进行行到到一一定定程程度
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