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1、高中化学平衡之等效平衡高中化学平衡之等效平衡课件选修四课件选修四本讲稿第一页，共十八页复习复习:1.1.化学平衡状态的建立与条件（如化学平衡状态的建立与条件（如浓度、温度、压强）有关，与途径浓度、温度、压强）有关，与途径无关无关,2.2.建立平衡状态有建立平衡状态有4 4条途径：条途径：正向建立正向建立从中间某状态建立从中间某状态建立逆向建立逆向建立分批加入反应物等分批加入反应物等本讲稿第二页，共十八页一定条件（温度体积一定或温度压一定条件（温度体积一定或温度压强一定）下的同一可逆反应，只强一定）下的同一可逆反应，只是起始加入物质的情况不同，达是起始加入物质的情况不同，达到平衡后，任何相同组分
2、的分数到平衡后，任何相同组分的分数（体积分数、物质的量分数、质（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同，这样的化学量分数等）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。平衡互称为等效平衡。一、等效平衡的含义一、等效平衡的含义本讲稿第三页，共十八页二、等效平衡的分类完全等同相同组分的分数和物质的量都相同（等量等比）比例相同相同组分的分数相同、物质的量不等（等比不等量）本讲稿第四页，共十八页三、等效平衡建立的规律1、恒温恒容条件下I类：对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。（一边倒、
3、投料量相同）本讲稿第五页，共十八页 例例1 1、在一定温度下，把、在一定温度下，把2molSO2molSO2 2和和1molO1molO2 2通入一个一定容通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2SO2(g)2(g)+O+O2(g)2(g)2SO2SO3(g)3(g)，当此反应进行到一定程度时，当此反应进行到一定程度时，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，令温度不变，令a a、b b、c c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SOSO2 2、O O2 2和和SOSO3 3的物质的量（的物
4、质的量（molmol）。如）。如a a、b b、c c取不同的数值，它们必取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：下列空白：（1 1）若）若a=0a=0，b=0b=0，则，则c=_ c=_。（2 2）若）若a=0.5a=0.5，则，则b=_c=_b=_c=_。（3 3）a a、b b、c c必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含其中一个只含a a
5、和和c c，另一个只含，另一个只含b b和和c c）_、_。例2：金版新学案 第43页第7题本讲稿第六页，共十八页类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。（投料比相同）本讲稿第七页，共十八页例例3 3、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行反应度进行反应A(g)+B(g)2C(g),A(g)+B(g)2C(g),已知加入已知加入1molA1molA和和2molB2molB，在达到平衡后生成了，在达到平衡后生成了amolCamolC（见下表已（见下表已知项），此时知项），此时C C在
6、平衡混合气中的体积分数为在平衡混合气中的体积分数为x x。在相同的实验条件下，填写下表中的空白：在相同的实验条件下，填写下表中的空白：n(A)始始 n(B)始始n(C)始始n(C)平衡平衡平衡时平衡时C的体的体积分数积分数已知已知1mol2mol0amolx12mol4mol020.5mol0.5amol x32mol6molx例4：金版新学案第43页第11题本讲稿第八页，共十八页2、恒温恒压条件下改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边中同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。（一边倒、投料比相同）本讲稿第九页，共十八页 例例5 5 在一个盛有催化剂容积可
7、变的密闭容器中，在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：保持一定温度和压强，进行以下反应：N N22+3H+3H2 2 2NH 2NH33 。已知加入。已知加入1molN1molN22和和4molH4molH2 2时达到平衡后生成时达到平衡后生成amol NHamol NH3 3(见下表见下表“已知已知”项项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号体积分数不变。对下列编号的状态填写表中的状态填写表中的空白。的空白。(南通市调研题南通市调研题)1.5a00.5例6：金版新学案第43页第9题本讲稿第十
8、页，共十八页能力提升训练1、在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是A3molC和1molD B 4molC和1molD C2molA、1molB和3molCD1.9molA、0.95molB、0.15molC和 0.05molD本讲稿第十一页，共十八页2、在一固定体积的密闭容器中，保持一定条件下发生如下反应：X（气）2Y（气）3Z（气），已知加入1molX和3molY，达到平衡时生成amolZ。（1）在相
9、同实验条件下，若加入2molX和6molY，达到平衡时，生成的Z的物质的量为 mol。（2）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molX和8molY，若要求在达到平衡时混合气体中Z的体积分数不变，则还需加入Z mol。（3）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入0.5molX，则还需加入 molY 和 molZ，才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol。本讲稿第十二页，共十八页3（2005年高考江苏卷）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g)3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。其它条件不变时，若按下列四种配比作为起
10、始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（）A2molC B2molA、1molB和1molHe（不参加反应）C1molB和1molC D2molA、3molB和3molC本讲稿第十三页，共十八页4 4、将、将amolPClamolPCl5 5充入一个容积恒为的密闭充入一个容积恒为的密闭容器中，发生如下反应：容器中，发生如下反应：PCl PCl5 5(g)=PCl(g)=PCl3 3(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)(g)，在，在tt的的温度下反应达到化学平衡，此时容器内气温度下反应达到化学平衡，此时容器内气体压强为体压强为P P1 1,保持温度不变保持温度不变,再向该容器中充再向该容器中充入
11、入amolPClamolPCl5 5再达到化学平衡时，容器内气再达到化学平衡时，容器内气体压强为体压强为P P2 2，则，则P P1 1和和P P2 2的大小关系是的大小关系是 A A、2P2P1 1PP2 2 B B、2P2P1 1=P=P2 2 C C、2P2P1 1PP2 2 D D、P P1 1=P=P2 2本讲稿第十四页，共十八页5 5、在在一一个个1L1L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA2molA和和1molB 1molB，发生下述反应：，发生下述反应：2A2A(g)(g)+B+B(g)(g)3C3C(g)(g)+D+D(s),(s),达达到到平平衡衡时时，C C的的浓
12、浓度度为为1.2mol/L 1.2mol/L,C C的的体体积积分分数数为为a%a%。维维持持容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变，按按下下列列配配比比作作为为起起始始物物质质，达到平衡后，达到平衡后，C C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L1.2mol/L则则:(1)1molA+(1)1molA+B+B+molC+molC+molDmolD(2)(2)molA+1molC+molA+1molC+molD molD 本讲稿第十五页，共十八页6 6 6 6、如图所示，向、如图所示，向、如图所示，向、如图所示，向A A A A中充入中充入中充入中充入1molX1molX1molX1molX、
13、1molY1molY1molY1molY，向，向，向，向B B B B中充中充中充中充入入入入2molX2molX2molX2molX、2molY2molY2molY2molY，起始时，起始时，起始时，起始时，V(A)=V(B)=aLV(A)=V(B)=aLV(A)=V(B)=aLV(A)=V(B)=aL。在相。在相。在相。在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：反应：反应：反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)X(g)+Y(g)2Z(g)+W
14、(g)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；H0H0H0H0，达到，达到，达到，达到平衡时，平衡时，平衡时，平衡时，V(A)=1.2aLV(A)=1.2aLV(A)=1.2aLV(A)=1.2aL。请回答：。请回答：。请回答：。请回答：（1 1 1 1）A A A A中中中中X X X X的转化率的转化率的转化率的转化率(A)=(A)=(A)=(A)=_。（2 2 2 2）A A A A、B B B B中中中中X X X X的转化率的关系：的转化率的关系：的转化率的关系：的转化率的关系：(A)(A)(A)(A)_ _ _ _(B)(B)(B)(B)。（3
15、 3 3 3）打开）打开）打开）打开K K K K，一段时间后又达到平衡时，一段时间后又达到平衡时，一段时间后又达到平衡时，一段时间后又达到平衡时，A A A A的体积为的体积为的体积为的体积为_ _ _ _ L(L(L(L(连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计)ABK可左右移动本讲稿第十六页，共十八页7、相同容积的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)，起始时四个容器内所装A、B的量如下：甲乙丙丁A/mol 2121B/mol 1122在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率的大小关系为()A、A的转化率：甲丙乙
16、丁 B、A的转化率：甲乙丙乙丙丁 D、B的转化率：丁乙丙甲本讲稿第十七页，共十八页8 8、在一定温度下，把、在一定温度下，把2 2体积体积N N2 2和和6 6体积体积H H2 2通入一个带活塞通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：发生以下反应：N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 ，平衡后，测得混合气体的体积为，平衡后，测得混合气体的体积为7 7体积体积，据此回答：，据此回答：保持上述反应温度不变，设保持上述反应温度不变，设a a、b b、c c分别代表初始加分别代表初始加入的入的N N2 2、H H2 2和和NHNH3 3的体积，如果平衡后混合气体中各的体积，如果平衡后混合气体中各物质的体积仍与上述平衡相同，那么：物质的体积仍与上述平衡相同，那么：a=1,c=2,a=1,c=2,则则b=b=。在此情况下，反应起始时将。在此情况下，反应起始时将向向反应方向进行。反应方向进行。若需规定起始时反应向逆方向进行，则若需规定起始时反应向逆方向进行，则c c的范围是的范围是。在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.56.5体积，则可体积，则可采取的措施是采取的措施是_,_,原因为原因为_。本讲稿第十八页，共十八页