化学等效平衡.pptx

化学平衡化学平衡 状态建立的途径：状态建立的途径：温故知新温故知新 1 1、先加入反应物，从正反应方向开始，、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。可以建立化学平衡。2 2、若先加入生成物，从逆反应方向开、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。始，也可以建立等效的化学平衡。3 3、若同时加入反应物与生成物，从中、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。平衡。2mol SO2 1mol O2开始开始2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2SO2 +O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态 同一可逆反应，当外界条件不变时，反应同一可逆反应，当外界条件不变时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只只只只要同种物质的百分含量相同要同种物质的百分含量相同要同种物质的百分含量相同要同种物质的百分含量相同,都可建立同一平都可建立同一平衡状态衡状态等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡1、等效，即相同效果、等效，即相同效果指的是什么？指的是什么？平衡时，各组成成分的平衡时，各组成成分的含量含量（体积分数、（体积分数、物质的量分数、转化率等）物质的量分数、转化率等）相等相等。等效平衡等效平衡2mol SO2 1mol O2开始开始2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3?2SO2 +O2 2SO3 恒温恒容下能达到等效平衡恒温恒容下能达到等效平衡思路：考虑相同思路：考虑相同物质的物质的起始浓度起始浓度、压强、温度是否压强、温度是否相同。相同。2SO2 +O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2（1）恒温恒容下，）恒温恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%n(g)0投料量相等形成等同平衡投料量相等形成等同平衡SO2 a%O2 b%SO3 c%不等效不等效平衡状态平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)开始开始1mol H2 1mol I2平衡状态平衡状态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%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%（2）恒温恒容下，）恒温恒容下，n(g)=0投料比相等形成等效平衡投料比相等形成等效平衡例例1、在一定的温度下，把、在一定的温度下，把2molSO2和和1molO2通入一定容积的通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加分别代表初始加入的入的SO2、O2、和、和SO3的物质的量的物质的量(mol)。如果。如果a、b、c取不同的取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填。请填写下列空白：写下列空白：(1)若若a=0、b=0，则，则c=，(2)若若a=0.5，则，则b=，c=，(3)a、b、c 取值必须满足一般的条件是取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其用两个方程式表示，其中一个只含中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含20.25 1.5 a+c=2 b+=1C2 等温等容等摩等温等容等摩 b和和c)，。2SO2 +O2 2SO3 开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2SO2 2xmolO2 2ymolSO3 2zmol（3）恒温恒压下，）恒温恒压下，按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡 等温等压等摩尔比等温等压等摩尔比 1molN23mol H21.5molN24.5mol H22molN26mol H2 1L 1.5L 2L平平衡衡后后n(NH3):容器容器 总体积总体积:C(NH3):a mol1.5a mol2a mol0.75L相相 同同原料原料恒温、恒压条件下恒温、恒压条件下 0.5L 1L 等温等压等摩尔比等温等压等摩尔比 2、恒温、恒压恒温、恒压条件下条件下若将开始投入的原料转化为同一边物质，若将开始投入的原料转化为同一边物质，只要反应只要反应只要反应只要反应物（或生成物）的各物质的量的物（或生成物）的各物质的量的物（或生成物）的各物质的量的物（或生成物）的各物质的量的 与原平衡与原平衡与原平衡与原平衡相同相同相同相同即可以建立等效平衡。即可以建立等效平衡。比例比例例例2:在一个恒温、恒压的密闭容器中，在一个恒温、恒压的密闭容器中，发生发生2SO2+O2 2SO3若开始加入若开始加入2molSO2、1mol O2，达到平衡时，达到平衡时，SO2的浓度为的浓度为W mol/L,按按下列四种配比分别加入起始物质：达到平衡时，下列四种配比分别加入起始物质：达到平衡时，SO2的浓度仍为的浓度仍为W mol/L的是的是 .2SO2 +O2 2SO3 0 0 2 mol 1mol 0.5mol 1 mol 4mol 2mol 00 0 M（M取任意正数）取任意正数）A mol B mol CmolA：B=2：1、C取任意正数取任意正数 恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：应：H H2 2(g)+Br(g)+Br2 2(g)2HBr(g)2HBr(g)(g)已知加入已知加入1molH1molH2 2和和2molBr2molBr2 2时，达到平衡后，生成时，达到平衡后，生成amolHBramolHBr，(见下表见下表“已已知知”项项)。在相同的条件下，改变起始加入情况，填写。在相同的条件下，改变起始加入情况，填写表中空白：表中空白：编号编号 起始状态起始状态(mol)(mol)平衡时平衡时HBrHBr物质物质的量的量(mol)(mol)H H2 2 Br Br2 2 HBr HBr已知已知 1 1 2 2 0 0 a a(1)(1)2 2 4 4 0 0(2)(2)1 1 0.5a 0.5a2a0 0.5Q：如果是前后气体体积不变的可逆反应：如果是前后气体体积不变的可逆反应？条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0)投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n、c均相同均相同(全等平衡全等平衡)恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时等比例等比例 两平衡时各组分百分量相同，两平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化(相似平衡相似平衡)恒温恒压恒温恒压 投料投料换算成相同物换算成相同物质表示时质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、c相相同，同，n同比例变化同比例变化(相似平衡相似平衡)等效平衡问题等效平衡问题 一边倒：把各物质都有的起始状态转化为只一边倒：把各物质都有的起始状态转化为只有反应物或只有生成物的起始状态。有反应物或只有生成物的起始状态。借助借助“虚拟平衡虚拟平衡”，将不等效的平衡通过扩大将不等效的平衡通过扩大/减小容积建立等效减小容积建立等效平衡，再通过压缩或减压恢复原状态。比较压强对平衡的影响平衡，再通过压缩或减压恢复原状态。比较压强对平衡的影响难点：如何应用？难点：如何应用？难点：如何应用？难点：如何应用？（例题例题3）在同温度下，在同温度下，相同体积相同体积的甲、乙两容器中，甲的甲、乙两容器中，甲容器通入容器通入1g SO1g SO2 2 和和1g O1g O2 2，乙容器中通入，乙容器中通入2g SO2g SO2 2 和和2g O2g O2 2。下面叙述错误的是（。下面叙述错误的是（）A A反应速率反应速率甲甲 乙乙 B B平衡后平衡后SOSO3 3的的浓度浓度甲甲 乙乙 C CO O2 2转化率转化率甲甲 乙乙 D D平衡后平衡后SOSO2 2的的体积分数体积分数甲甲 B B.平衡时的化学反应速率平衡时的化学反应速率A BD.可逆反应从开始到平衡，放出的热量可逆反应从开始到平衡，放出的热量A 0，达达到到平平衡衡时时，VA=1.2aL。则：。则：(1)开始时，开始时，B中反应速率中反应速率_A中的速率中的速率 反应一段时间，反应一段时间，B中反应速率中反应速率_A的速率的速率(2)A容容器器中中X的的转转化化率率为为_，且且B容容器器中中X的的转转化化率率_A容容器器中中X的的转转化化率率；(填填“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”)；(3)打打 开开 K一一 段段 时时 间间 达达 到到 新新 平平 衡衡 时时，A的的 体体 积积 为为_(连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计)。大于大于大于大于40%40%1.4aL小于小于=基础：基础：平衡状态的建立与混合物的加入次数无关，平衡状态的建立与混合物的加入次数无关，无关途径。只和始态终态有关。无关途径。只和始态终态有关。难点：难点：等温等容，按比例改变等温等容，按比例改变A、B或或C、D的量的量，在判断平衡时某物质百分含量时相当于改变压强在判断平衡时某物质百分含量时相当于改变压强对平衡的影响。需要对平衡的影响。需要建立虚拟平衡建立虚拟平衡。混淆点：混淆点：分清分清全等平衡与相似平衡全等平衡与相似平衡，全等平衡全，全等平衡全相等，而相似平衡物质的量不等，各比值相等。相等，而相似平衡物质的量不等，各比值相等。xA+yB pC+qD1、平衡状态的建立与混合物的加入次数无关、平衡状态的建立与混合物的加入次数无关2SO2 +O2 2SO3 4mol SO2 2mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O2开始开始平衡状态平衡状态再向平衡体系中加入2mol SO2 1mol O2SO2 x%O2 y%SO3 z%2SO2 +O2 2SO3 例例1：2mol SO2 1mol O2开始开始平衡状态平衡状态4mol SO2 2mol O2开始开始平衡状态平衡状态情情况况一一情情况况二二恒温恒容恒温恒容条件下条件下SO2%an（SO2）bSO2%cn（SO2）d比较比较a与与c、b与与d的大小关系的大小关系298K1L298K1L2SO2 +O2 2SO3 例例2：2mol SO2 1mol O2开始开始平衡状态平衡状态4mol SO2 2mol O2开始开始平衡状态平衡状态情情况况一一情情况况二二恒温恒压恒温恒压条件下条件下SO2%an（SO2）bSO2%cn（SO2）d比较比较a与与c、b与与d的大小关系的大小关系298K1L298K2L思考：思考：4mol SO2 2mol O2开始开始平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态2SO2 +O2 2SO3 等等T、V等等T、PSO2%an（SO2）bSO2%cn（SO2）d比较比较a与与c、b与与d的大小关系的大小关系2SO2 +O2 2SO3 思考：思考：2mol SO2 1mol O2开始开始平衡状态平衡状态1平衡状态平衡状态2恒温恒容恒温恒容条件下条件下SO2%an（SO2）bSO2%cn（SO2）d1、从状态、从状态1到状态到状态2平衡向那个方向移动？平衡向那个方向移动？2、比较、比较a与与c、b与与d的大小关系的大小关系298K1L再加入再加入2mol SO2 1mol O2