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1、化学选修四等效平衡课件第1 页，本讲稿共26 页起始C(mol/L)210平衡C(mol/L)0.80.41.2例：2SO2+O22SO32SO2+O22SO30020.80.41.2以上两个平衡，有什么异同？第2 页，本讲稿共26 页等效平衡定义在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。等效平衡的判断方法任何状态的体系，都用“极端状态”来比较，只要能转化为相同的“极端状态”，就一定是等效平衡。第3 页，本讲稿共26 页等效平衡如何理解“等效平衡”？相同效果的平衡状态。相同效果指的是什
2、么？达到平衡时，反应混合物中各组成成分的含量（体积分数、物质的量分数等）相等。第4 页，本讲稿共26 页探究一恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件1、反应前后气体分子数不变的可逆反应也就是n(g)=0的可逆反应第5 页，本讲稿共26 页 若起始(mol)：2 2 0 起始(mol)：1 1 0 平衡时(mol)：x y z平衡时体积分数：a%b%c%H2(g)+I2(g)2HI(g)开始1molH21molI2平衡状态H2a%I2b%HIc%1molH21molI21molH21molI2H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%平衡状态H2a
3、%I2b%HIc%1、恒温恒容下，n(g)=0按倍数加料形成等效平衡开始2molH22molI2 H2(g)+I2(g)2HI(g)起始(mol)：1 1 0 平衡时(mol)：x y z平衡时体积分数：a%b%c%若起始(mol)：2 2 0若起始(mol)：0 0 4 催化剂 加热 相当于:2 2 0第6 页，本讲稿共26 页探究一1、反应前后气体计量数之和相等（n(g)=0）的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始物质的量之比相等。把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。判断方法物质的量之比物质的
4、量之比恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件请总结恒温恒容条件下（n(g)=0）等效平衡的条件。第7 页，本讲稿共26 页探究二恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件2、反应前后气体分子数发生变化的可逆反应也就是n(g)0的可逆反应第8 页，本讲稿共26 页 起始(mol)：2 1 0平衡时(mol)：x y z平衡时体积分数：a%b%c%2SO2+O22SO3 2mol SO2 1mol O2开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态 若起始(mol)：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO
5、3 c%2、恒温恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加压n(g)0不等效加料建立不等效平衡（此为放缩法）4mol SO2 2mol O2开始SO2 a%O2 c%平衡状态第9 页，本讲稿共26 页探究二1、反应前后气体计量数之和不等（n(g)0）的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始物质的量相等。把不同的起始状态，通过化学方程式中把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物的计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。判断方法物质的量物
6、质的量恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件请总结恒温恒容条件下（n(g)0）等效平衡的条件。第10 页，本讲稿共26 页探究三恒温恒压条件下等效平衡的条件恒温恒压条件下等效平衡的条件第11 页，本讲稿共26 页2SO2+O22SO3 起始(mol)：2 1 0平衡(mol)：x y z平衡时体积分数：a%b%c%开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态2mol SO2 1mol O2若起始(mol)：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol
7、O2SO2 a%O2 b%SO3 c%3、恒温恒压下，按倍数加料形成相似平衡第12 页，本讲稿共26 页探究三3、恒温恒压条件下等效平衡的条件相同物质的起始物质的量之比相等恒温恒压条件下等效平衡的条件恒温恒压条件下等效平衡的条件把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。判断方法物质的量之比请总结恒温恒压条件下的可逆反应等效平衡的条件。第13 页，本讲稿共26 页小结条件 等效条件 结果恒温恒容(n(g)0)投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同(全等平衡)恒温恒容(n(g)
8、=0)投料换算成相同物质表示时等比例 两平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化(相似平衡)恒温恒压 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化(相似平衡)等效平衡问题第14 页，本讲稿共26 页总结等效平衡的条件对：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒温恒容：相同起始物质的物质的量相等恒温恒压：相同起始物质的物质的量之比相等1、如果m+np+q2、如果m+n=p+q相同起始物质的物质的量之比相等等效平衡问题恒温恒容与恒温恒压都一样第15 页，本讲稿共26 页 编号 起始状态物质的量n/mol 平衡时HBr的 物质的量 n/mol H2 Br2H
9、Br 已知 1 2 0 a（1）2 4 0（2）1 0.5a2a0 0.5例题1在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：H2（g）+Br2（g）2HBr（g）；已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变。填写表中空白：恒温恒容第16 页，本讲稿共26 页在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，C的质量分数为W%。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W%的是A.2molCB.3molCC.4molA
10、、2molBD.1molA、2molCCD应用一恒温恒容第17 页，本讲稿共26 页例题2在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2O22SO3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，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c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中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=_。（2）若a=0.5，则b=_，c=_。（3）a、b、c取值必须满足
11、的一般条件是（用两个方程式表 示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：_，_。20.251.5a+c=22b+c=2恒温恒容第18 页，本讲稿共26 页有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（）A4molA+2molBB2molA+1molB+3molC+1molDC3molC+1molD+1molBD3molC+1molDE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD(2+2)mol
12、A+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDE应用二恒温恒容第19 页，本讲稿共26 页 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2+3H2 2NH3。已知加入1molN2和4mol H2时，达到平衡后生成amolNH3。在恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：已知编号起始状态物质的量（mol）平衡时NH3的物质的量（mol）N2 H2 NH3 1 4 0 a（1）1.5 6 0（2）1 0.5a（3）m g(4m)（恒温恒压）例题32g-8m(g-3m)a00
13、.51.5a第20 页，本讲稿共26 页 已知编号起始状态物质的量（mol）平衡时物质的量（mol）A B C A B C（1）1 1 0 a（2）3 3 0 3a（3）2 1 y x 3a1-a 1-a3(1-a)3(1-a)恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)B(g)C(g)，请填写下表空白。2（3）y mol。x_(选填一个编号)。(A)大于2mol(B)等于2mol(C)小于2mol(D)以上都有可能做出此判断的理由是。（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是_。a/(2-a)达到平衡的过程中反应的方向不能确定D3(1-
14、a)应用三恒温、恒压第21 页，本讲稿共26 页BD练习1END恒温恒容将2.0molSO2气体和2.0molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，达到平衡时SO3为nmol。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，平衡时SO3等于nmol的是()A.1.6molSO20.3molO20.4molSO3B.4.0molSO21.0molO2C.2.0molSO21.0molO22.0molSO3D.3.0molSO20.5molO21.0molSO3第22 页，本讲稿共26 页 在一恒容的容器中充入2 mol A和
15、1 mol B，发生反应2 A(g)+B(g)x C(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：A为0.6 mol，B为0.3 mol，C为1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为（）A只能为2 B只能为3 C可能是2，也可能是3 D无法确定C练习2END恒温恒容第23 页，本讲稿共26 页CD练习3在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物
16、质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2END恒温恒压第24 页，本讲稿共26 页N2+3H2 2NH3m gxx=2g-8mm+x/2 m+(2g-8m)/2=g-3m=起始量（mol）：变化量（mol）：m+x/2 g+3x/20:(m+x/2)(g+3x/2)=1:4则有：解得：得到平衡时NH3的浓度为(g-3m)a又依：例题3第25 页，本讲稿共26 页恒温恒容条件下1、对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效。2、对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,若改变起始加入情况，通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。第26 页，本讲稿共26 页