2.2.6 等效平衡 课件 (共22张ppt) 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

(共22张PPT)
等效平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
2SO2+ O2 2SO3
起始C(mol/L) 2 1 0
平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2
2SO2+ O2 2SO3
0 0 2
0.8 0.4 1.2
下面两个平衡有什么关系呢？
等效平衡
2SO2 + O2
2SO3
★ 化学平衡的建立与途径无关
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡状态
2mol SO2
1mol O2
开始
2mol SO3
开始
1mol SO2
0.5mol O2
1mol SO3
开始
等效平衡
在一定条件下，同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正逆反应同时投料,可逆反应只要起始浓度相当，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。
恒温、恒容/
恒温、恒压
转化成同一边的物质，相等或成比例
但各组分的物质的量、浓度、反应速率等可能不同
等效平衡
等效平衡的建立与条件（温度、压强）有关，与途径无关,
等效平衡建立途径：
①正向建立 ③从中间某状态建立
②逆向建立 ④分批加入反应物等
等效平衡的判断方法---极值转换法(“一边倒”)
等效平衡的类型
恒温恒容
m+n=p+q
恒温恒压
m+n=p+q
m+n≠p+q
m+n≠p+q
对于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
类型一：恒温恒容（m+n=p+q）
1.判断方法：极值法，一边倒，比相同
2. 达到平衡时的结果：
⑴各物质百分含量相同，
⑵ 各物质物质的量成倍数关系，
⑶各物质浓度成倍数关系。
等比平衡
对于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
类型一：恒温恒容（m+n=p+q）
2molH2 1molI2
500℃
2molH2 1molI2
1L
1L
恒温恒容下，H2 (g)＋I2 (g)　 2HI(g)
途径1起始 2 mol 1mol 　　 0
途径3起始 4mol 2mol 　0
2mol H2
1mol I2
1
500℃ 1L
2mol H2 1mol I2
2mol H2 1mol I2
4mol H2
2mol I2
3
500℃ 1L
2
平衡不移动
加压
等效
例：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的是( )
A、0.3mol C + 0.1mol D
B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D
C、3mol C + 1mol D + 1mol B
D、4mol A + 2mol B
对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，只要起始组分的物质的量比相等（相当）。则为等效平衡。
B
类型二：恒温恒容（m+n≠p+q）
对于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
1.判断方法：极值法，一边倒，量相同
2. 达到平衡时的结果：
⑴各物质百分含量相同，
⑵ 各物质物质的量相同，
⑶各物质浓度相同。
等同平衡
例：以下事例为恒T、恒V条件下的等效平衡
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起① 2 mol 1 mol 0
起② 0 0 2 mol
起③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
起④ 0.4 mol 0.2 mol x
起⑤ a mol b mol c mol
a、b、c取值必须满足的一般条件是：_________、_________ (请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)。
a + c = 2
2b + c = 2
x =_____
1.6
△n ≠ 0
恒温、恒容对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应，只要起始组分的物质的量相等，则为等效平衡，否则非等效 。
例：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时， C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的体积分数仍为a%是
A、3mol C + 1mol D
B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D
C、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C
D、4mol A + 2mol B
A、B
类型三：恒温恒压（无论气体系数是否相等）
对于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
2. 达到平衡时的结果：
⑴各物质百分含量相同，
⑵ 各物质物质的量成倍数关系，
⑶各物质浓度相同。
1.判断方法：极值法，一边倒，比相同
等比平衡
在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器中发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒压达平衡时D的体积分数（分别选填a% 或b% a≠b ）。

A
B
C
D
平衡时D的体积分数

起始
充入
2mol
1mol
0
0
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
4mol
2mol
0
0
2mol
2mol
0
0
a%
a%
a%
b% (a≠b)
归纳总结
条件 等效条件 结果
恒 温 恒 容 (△n(g)≠0)
(△n(g)=0)
恒温恒压
一边倒、量相同
一边倒、比相同
一边倒、比相同
两平衡相比，同一个组分百分含量、n、c均相同 (全等平衡)
两平衡相比，同一组分百分含量相同，n、c同比例变化 (等比平衡)
两次平衡相比，同一组分百分含量、和c相同，n同比例变化( 等比平衡)
1.思维模式：虚拟“中间态”法构建等效平衡
（1）构建恒温恒容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
（2）构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例)：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单叠加，压强不变，平衡不移动。
等效平衡
等效平衡
2.具体应用：利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题
例：把晶体N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立
N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与起始时等量的N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡时c(NO2)/c(N2O4)与原平衡比，其比值( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
B
1、在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行以下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)，已知加入1molA和3molB且达到平衡后，生成了amolC。
（1）达到平衡时，C在反应混合气中的体积分数是____________（用含字母a的代数式表示）。
（2）若继续向原混合物的容器中通入少量氦气后(设氦气和A．B．C都不反应)，化学平衡（填字母）_______
A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．平衡不移动
25a%
C
2、在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行以下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)，
已知加入1molA和3molB且达到平衡后，生成了amolC。
（3）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molA和6molB，达到平衡后，C的物质的量为______mol（用含字母a的代数式表示）。此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比________(选填“增大”“减小”或“不变” )。
（4）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2mol A和8mol B，若要求平衡后C在反应混合气中体积分数仍与原平衡相同，则还应加入C____mol。
6
不变
2a
3、将3 mol A和1 mol B混合于一容积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强和容积作为起始条件,发生了如下反应:3A(g)+B(g) C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为ω mol·L-1。试回答下列问题:
(1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为ω mol·L-1的是(　　)
A.6 mol A和2 mol B
B.3 mol A+1 mol B+2 mol C
C.2 mol C+1 mol B+1 mol D
D.1 mol C+2 mol D
A
等比等效
4、将3 mol A和1 mol B混合于一容积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强和容积作为起始条件,发生了如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为ω mol·L-1。试回答下列问题:
(2)保持原起始温度和容积不变,要使平衡后C的浓度仍为ω mol·L-1,应按下列哪种配比向另一容器Q中充入有关物质(　　)
A.3 mol A+1 mol B
B.4 mol C+2 mol D
C.1.5 mol A+0.5 mol B+1 mol C+0.5 mol D
D.无法判断
D
等值等效
5、在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下 N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
△H=-92.4kJ/mol下列说法不正确的是（　　）
A.2cl＜c3 B.a+b=92.4 C.α1+α3＜1 D.2p1=2p2＜p3
D
等值等效
P↑V↓