高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡教学ppt课件
展开等效平衡:在相同的条件下通过不同的途径,达到的相同的平衡状态。
(1)相同条件:恒温、恒容或恒温、恒压
(3)两平衡等效的标志:达到平衡时,各组分的含量(物质的量分数、质量分数、体积分数等)均对应相等。
①正向建立:只加反应物;
②逆向建立:只加生成物;
③中间建立:反应物、生成物同时加入;
④分批加入:反应一段时间再投料。
两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化
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量相同,n、c同比例变化
恒温恒容(Δn(g)=0)
两次平衡时各组分百分量、n、c均相同
投料换算成相同物质表示时量相同
恒温恒容(Δn(g)≠0)
恒温、恒容下同一可逆反应,无论起始投料如何,只要按化学计量数关系折算成同一边的物质,同一组分的物质的量完全相同,即互为等效平衡。
达到平衡时,相同组分的各项物理数据(包括物质的量、质量、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。这样的平衡状态互称为全同平衡状态,简称全等效平衡。
起 2 ml 1 ml 0
起 0 0 2 ml
等效
起 4 ml 2 ml 0
平衡右移 V(SO3)%大于w%
通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一边的物质的物质的量。
例1.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是 。 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ① 1 ml 3 ml 0 ml 0 ml 0 ml 2 ml③ 0.5 ml 1.5 ml 1 ml 1 ml 3 ml 2 ml ⑤ x ml y ml z ml
一边倒 1 ml 3 ml 0 ml
思考:其它条件不变,第⑤组数据满足什么条件,会和第①组数据建立起等效平衡
x+z/2=1; y+3z/2=3.
在例1中,①④的起始量如下,它们不能建立等效平衡,那么平衡时N2的体积分数大小关系式① ④ N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ① 1 ml 3 ml 0 ml ④ 1 ml 3 ml 2 ml
解析:利用恒温恒容下的等效平衡观点 ④与之全等效
全等效 2 ml 6 ml 0 ml
例2.一固定体积的密闭容器中,加入2mlA和1mlB,发生反应2A(g)+B(g)⇌ 3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为Wml/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Wml/L的是( )A.4ml A + 2ml BB.2ml A + 1ml B + 3ml C + 1ml DC.3ml C + 1ml D +1ml B D.3ml C + 1ml D E、1mlA+0.5mlB+1.5mlC+0.5mlD
(2+2)mlA+(1+1)mlB
(1+1)mlA+(0.5+0.5)mlB
延伸提问,A选项平衡时C的浓度是多少?
Wml/L ﹤ C(C) ﹤ 2Wml/L
1.将3 ml A和1 ml B放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),达到平衡后C的含量为 w %,若维持温度和体积不变,按下列4种配比投料,平衡后C的含量仍为 w %的是 ( ) A. 6 ml A + 2 ml BB. 3 ml A + 1 ml B + 2 ml CC. 1 ml B + 2 ml C + 1 ml DD. 2 ml C + 1 ml D
(6 2 0 0)(3 1 2 0)(3 2 0 0)(3 1 0 0)
2.一定温度下,将a ml PCl5通入一个容积固定不变的密闭容器中,发生反应:PCl5(g) ⇌ PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,测得混合气体的压强为p1,此时再向容器中通入a ml PCl5,同样温度下再达到平衡时,测得压强为p2,下列判断正确的是( )A.2p1>p2 B.PCl5的分解率增大 C.p1>p2 D.Cl2的体积分数增大
3.将1 ml SO2和1 ml O2通入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应,达到平衡时SO3为0.3 ml,此时若移走0.5 mlO2和0.5 mlSO2,相同温度下再次达到新平衡时SO3的物质的量为( )A.0.3 ml B.0.15 ml C.小于0.15 ml D.大于0.15 ml,小于0.3 ml
2 SO2(g)+ O2(g) ⇌ 2SO3(g)
恒温、恒容时,对等体积反应,无论起始投料如何,只要按化学计量数关系折算成同一边的物质后,物质的量之比对应相等即等效平衡。
平衡时,相同组分的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)均相同。但相同组分平衡时的物质的量、物质的量浓度和一边倒后的量成正比关系。
1.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是 。 CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g)+ H2(g)① 2 ml 2 ml 0 ml 0 ml② 0 ml 0 ml 4 ml 4 ml③ 4 ml 4 ml 2 ml 2 ml④ 1 ml 2 ml 1 ml 2 ml
2.固定容积的密闭容器中,一定温度下发生下:H2(g)+Br2(g) ⇌ 2HBr(g)已知加入1mlH2和2mlBr2时,达到平衡后生成amlHBr,在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号(1)、(2)、(3)的状态,填写表中的空白。
H2(g)+Br2(g) ⇌ 2HBr(3) m n x
一边倒 (m+x/2) (n+x/2) 0
(m+x/2) :(n+x/2)=1:2,解得x= 2(n-2m)则m+x/2 = n-m所以平衡时的量为(n-m)a ml
3.在一固定容积的密闭容器中充入2mlA和1mlB,发生反应:2A(g)+B(g) ⇌ xC(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6mlA、0.3mlB和1.4mlC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x值为( ) A、1 B、2 C、3 D、4
2A(g) + B(g) ⇌ xC(g)原起始 2ml 1ml 0ml后起始 0.6ml 0.3ml 1.4ml
一边倒 (0.6+2.8/x)ml (0.3+1.4/x) ml 0 ml
恒温恒容下有两种等效:
1.全等效,即: 0.6+2.8/x=2 0.3+1.4/x=1, 解得x=2
2.等体积反应成比例等效,即:若该反应是等体积反应,即x=3,若满足(0.6+2.8/x):( 0.3+1.4/x)=2:1,也可以等效。解得x=3,假设成立。
恒温、恒压时,对任何可逆反应,无论起始投料如何,只要按化学计量数关系折算成同一边的物质后,物质的量之比对应相等即等效平衡。
平衡时,相同组分的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)、物质的量浓度均相同。但相同组分平衡时的物质的量、反应器的体积和一边倒后的量成正比关系。
起 a b c
a+c b+c/2 0
例: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) (1)若开始时放入1mlA和1mlB,达到平衡后,生成amlC,这时A的物质的量为 ml。 (2)若开始时放入3mlA和3mlB,到达平衡后,生成C的物质的量为 ml (3)若开始时放入xmlA、2mlB和1mlC,到达平衡后,C的物质的量是3aml,x= ml。 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mlC,待再次到达平衡后,C的物质的量是 ml.
1: 在等温、等容条件下,有下列气体反应:
现分别从两条途径建立平衡: (1)A、B的起始浓度均为2 ml/L;(2)C、D的起始浓度分别为2 ml/L和6 ml/L。 (1)、(2)两途径最终达到平衡时,下列叙述正确的是( )
体系内混合气体的百分组成相同B. 体系内混合气体的百分组成不同C.体系内混合气体的平均分子量不同D. (1)途径混合气体密度为(2) 途径混合气体密度为1/2
2.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,A、B和C的物质的量分别为4 ml、2 ml和4 ml。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,可使平衡右移的是( ) A .均减半 B.均加倍 C.均增加1 ml D.均减少1 ml
3.在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入3L A和2L B,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,以0.6LA , 0.4LB , 4LC , 0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x、y的值分别为A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2
3A(气)+2B(气) xC(气)+yD(气)
3L 2L
0.6L 0.4 L 4 0.8
+x +y
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