课件23张PPT。等效平衡化学平衡状态1、概念:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2、特征:
逆:研究对象为可逆反应
等:V正=V逆 判断反应是否处于平衡状态的因素
动:V正=V逆≠0 动态平衡
定:各组分的浓度或其百分含量为定值
变:条件变化,化学平衡状态亦发生变化例: 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
以上两个平衡,有什么异同?等效平衡 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。在同温同压下达到下述三个平衡 恒温恒容: 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3 (g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 0 0 2mol
途径3起始 1mol 0.5mol 1mol
途径4起始 0.5mol ? ?
途径5起始 amol bmol cmol【问题】: ①途径2、 3与1等效吗? ②途径4 中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可
与途径1等效?③途径5中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?等效平衡建成条件探究一(1+1)mol (0.5+0.5)mol 01.5mol0.25mola+c=22b+c=2 结论:
恒温恒容条件下对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,投入的物料与原平衡相同,则二平衡等效。 例题1 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( )A.4mol A + 2mol B
B.2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol D
C.3mol C + 1mol D +1mol B D.3mol C + 1mol D
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD (2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDEBD练习1练习2、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
(1)恒定T、V:
[1]若X=0,Y=0,则Z=-----------。
[2]若X=0.75,Y=----------,Z=----------。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是---------------。
2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3等效平衡建成条件的探究二 恒温恒容下,H2 (g)+I2 (g) 2HI(g)
途径1起始 2 mol 1mol 0
途径2起始 1mol 0 2mol
途径3起始 4mol 2mol 0
途径4起始 3mol 1mol 2mol途径2、
3、4与
途径1
等效吗? 结论:
恒温恒容条件下对于反应
(1)前后气体分子数不变的可逆反应,投入物料的之比与原平衡相同,则二平衡等效。
(2)前后气体分子数不同的可逆反应,投入物料的与原平衡相同,则二平衡等效。例题2、在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、1mol B,发生反应:
A(气)+B(气) 2C(气)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.2mol C
B.3mol C
C.4mol A、2mol B
D.1mol A、2mol CAB例题3 在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,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0.6molA、0.3molB和1.4molC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、4BC 在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度进行以下反应:H2(g)十 Br2(g) 2HBr(g) 已知加入lmolH2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,对下列编号①一③的状态,填写表中的空白。 2a00.52g-4m(g-m)a练习3等效平衡建成条件的探究三 恒温恒容 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 4 mol 2 mol 0压途径1和2是否为等效平衡?恒温恒压 :H2(g)+ I2(g) 2HI(g)
途径1起始 2 mol 1mol 0
途径2起始 4mol 2mol 0
途径1和2是否为等效平衡? 结论:
恒温恒压条件下,投入物料的比相同,则两平衡等效。1-a3aD达到平衡的过程中反应的方向不能确定。a/(2-a)练习4等效平衡小结投料换算成相同物质表示时物质的量相同两平衡各组分百分含量均相同(n、c相同) 投料换算成相同物质表示时物质的量成比例两平衡各组分百分含量相同,(n、c按比例变化 )投料换算成相同物质表示时物质的量成比例两平衡各组分百分含量相同,(c相同,n按比例变化)练习5 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 C D练习6恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A(气)+B(气) C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。 3a(1-a)mol23-3a练习7、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
恒定T、P时:
[1]若X=0、Y=0,则Z 。
[2]若X=0.75,则Y ,Z 。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是 。>0=2.25mol≥0Y=3X,Z≥0谢谢