2012-10-27等效平衡
等效平衡
等效平衡等效平衡等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来实行的相关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)实行相关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理实行相关量的计算。
所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。
这种方法往往用在相似平衡的计算中。
由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指相关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。
建立相同平衡或相似平衡与外界条件相关,一是恒温恒容,一是恒温恒压。
①在恒温、恒容下,只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就能够建立相同平衡。
两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。
只要能使各物质初始物质的量之比相等就能够建立相似平衡。
即两平衡的关系是相似关系。
两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。
②在恒温、恒压下,只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。
即两平衡的关系是相似关系。
两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;每个平衡中,正、逆反应速率彼此相等;两平衡中正与正,反与反速率各自对应成比例;而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。
注意事项:1、平衡等效,转化率不一定相同①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同。
如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%。
等效平衡的建立及应用
等效平衡的建立及应用1.等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,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。
理解:(1)平衡的建立和条件有关,和反应的方向无关。
(2)一定条件下,一次投料和分批次投料,最终建立的平衡是等效。
2.等效平衡的分类根据反应条件(恒温、恒压或恒温、恒容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成两类:(1)恒温、恒容条件下,反应前后气体分子数不相等的可逆反应,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
这种等效平衡是绝对等效(包括浓度、密度、相对分子质量等都相等),各种物质的百分含量相同,物质的量、浓度都相同。
(2)恒温、恒容条件下,反应前后气体分子数相等的可逆反应与恒温、恒压条件下,反应前后气体分子数任意类型的可逆反应,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡是等效的。
这种等效平衡是相对等效,各种物质的百分含量相同,物质的量、浓度等存在倍数关系。
(2)恒温、恒压条件下,任意类型的可逆反应,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡是等效的。
这种等效平衡是相对等效,各种物质的百分含量、浓度相同,物质的量等存在倍数关系。
等效建立条件反应特点建立等效的方法等效平衡混合物各组分的量的关系恒温恒容△V ≠0一边倒,等值即等效各组分百分含量(m、v、n)对应相等n相同c相同△V= 0一边倒,等比即等效n正比变化c正变化比恒温恒压——一边倒,等比即等效n正比变化C相同3.等效平衡分析方法按照化学方程式的化学计量数关系,把起始物转化为方程式同一半边的物质,通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等,还是等比,来判断化学平衡是否等效。
等效平衡
等效平衡(1)概念:在一定条件下,同一可逆反应的两个不同的起始状态(一般是各组分起始加入量不同)分别达到平衡时,同种组分的含量都相同,这样的两个平衡叫等效平衡。
(2)规律:①对于一般的可逆反应,在定温定容的条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数比例换算成同一半边的物质的物质的量(终态假设)与原平衡相同,这样的平衡就是等效平衡。
②在定温定容的条件上,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡即是等效平衡。
③在同温同压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
等效平衡相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时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。
2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应: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。
二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。
即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。
等效平衡的原理、实质、类型及应用
0 1
0 . 5 a
原投 料 方 式 (I) 0 b 0 现投料 方式( Ⅱ) Y z 要 使 I、 Ⅱ 最 终 建 立等 效平 衡 , 则需x + z l 2 = a y + 3 z / 2 = b
解: 根据等温等压下 的等效平衡原理 , 对于可逆 反应N 2 + 3 H2 =2 N H 3 , 当n ( N H ) = 0 时, 只要 n ( N 2 ) / n ( H : ) = l / 4 时, 所有 的平衡都是等效平衡 , 所 以: ①令平衡时n ( N H ) , 则1 / 1 . 5 - a / x , 得 = 1 . 5 a m o l ;
O
在 等温等容下 , 对 于任何一个可逆反应 , 不论 以 何种方式投料 ,只要转化到与原始投料方式相 同的 物 质上时 , 能与之 “ 对应相等 ” , 则 可建立等效平 衡 , 若不 “ 对应相等” , 则不 是等效平衡 。
可逆 反 应 N2+ 3 H2 = 2 NH3
≥4 m1
一
( 2 ) 0 . 5 得c = 1 . 5 , b = 0 . 2 5 ; ( 3 ) 叶c = 2 ; b + c l 2 = l 。
、
等效 平衡 的原 理 及 实 质
由于化学平衡状 态的建立 与条件有关 ,而与建 立平衡状态 的途径无关。 所 以对于 同一可逆反应 , 当 起始投料方式不同时 , 在相 同的反应条件( 等温等容 或等温等压 ) 下, 无论从正反应 开始还是从逆反应开 始, 或者从相应 的反应 中间某一时刻开始 , 经过足够 的时间 , 达 到化学平衡状态 后 , 各组份 的“ 含 量对应 相等 ” , 此 即等效平衡原理。显 然“ 含量对应相等” 指 的是达 到平衡 时各组份 的 “ 物质 的量 分数 、 气 体体 积 分数 ” 等 对应 相等 , 这就 是等效 平衡 原理 的实质 所在 。
2012-10-28化学平衡图像2要点
个性化教学设计教案授课时间:2012年10月28日(10:15-12:30)备课时间: 2012年10月24日年级:高三学科:化学课时: 3 学生姓名:刘梓菁课题名称化学平衡2 授课教师:李志浓教学目标1、化学平衡的计算2、等效平衡3、化学平衡的图像研究教学重点教学难点1、化学平衡的计算2、等效平衡3、化学平衡的图像研究教学过程一、有关化学平衡的基本计算(1)物质浓度的变化关系反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。
(2)反应的转化率(α):α=(或质量、浓度)反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×100%(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论:恒温、恒容时:;恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2(4)计算模式(“三段式”)浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)起始 m n O O转化 ax bx cx dx平衡 m-ax n-bx cx dxA的转化率:α(A)=(ax/m)×100%C的物质的量分数:ω(C)=×100%例1、把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(气)+B(气)2C(气)+xD(气)经min5达到平衡,此时生成C为mol2,测定D的平均反应速率为0.1mol/L•min,下列说法中错误的是()A.x = 2B. B的转化率为20%C. 平衡时A的浓度为0.8mol/LD.恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%例2、某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+ N(g) 2G(g)若开始时只充入2molG(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增加20%,若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为()A.20%B.40% C.60% D.80%二、等效平衡1、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)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,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。
高中化学等效平衡记忆口诀
高中化学等效平衡记忆口
诀
2012-10-11 16:28 作者:天津新东方学校来
源:字号:T|T
在高中化学学习当中,"等效平衡"是教师教学和学生学习中的一个重点和难点。
在学生没有完全建立"等效模式"之前,这一问题往往会成为高中化学培优的障碍,如何有技巧地掌握等效平衡问题呢?
天津新东方高中部化学优秀讲师张鹏老师表示,对于等效平衡,我们只要共同掌握“一个方法”和“一个口诀”就可以解决了。
1.方法
极限转移法(将各反应和生成物按照反应的系数关系,尽量向可逆号一边转化,即要么都转化成反应物或者都转化成生成物)
2.口诀
恒温且恒容,相同找比例不同找相同(温度不变,容器的体积不变,对于有气体参与的反应,如果可逆号两边系数相同,只要与原始成比例,就达到了等效;如果可逆号两边系数不同,必须要与原始的物质的量相同,才达到了等效,)
恒温且恒压,直接找比例不管同不同(温度不变,压强不变,对于有气体参与的反应,不用管可逆号两边的系数,只要与原始的物质的量成比例,就能达到等效。
)。
等效平衡
NH3(g),平衡向生成N2的方向移动
D.乙中反应的热化学方程式为2NH3(g) ≒ N2(g)+3H2(g) ΔH=+Q2
kJ·mol-1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
13. 氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。(1)现有如
下合成氨的途径:2NH3(g) ≒N2(g) +3H2(g) ΔH=+92.4 kJ·mol-1 在恒容密闭容器中达到平衡的标志有 ①④⑤。
(3)2NO2(g) ≒ N2O4(g) 再充入NO2(g),平衡向 正反应 方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化 率增大,NO2(g)的百分含量减小。 答案
解题探究
1.已知N2(g)+3H2(g) ≒ 2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1,在一定温度和
催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡
② 1 mol 3.5 mol 2 mol
③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中 nnSOO22=32 , 故 互为相对等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:2cc++ab=23 ,即与①②相对平衡等效。
(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应 判断方法:无论是恒温、恒容,还是恒温、恒压,只要成比列,则达到 相对等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H2(g)+I2(g) ≒ 2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为相对等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足2c+a∶2c+b =1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即 与
等效平衡
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等效平衡
作者:张华斌
来源:《读写算》2012年第80期
在一定条件下,同一可逆反应只要起始组分的量相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要任何相同组分(同种物质)的物质的量分数(百分含量)相同,这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡建立的条件及类型
根据建立等效平衡的条件,可把它分为恒温、恒压和恒温、恒容两类。
在恒温、恒容时又须考虑反应前后气体分子数相等与不相等两种情况,总结起来就是:两大类三种情况。
现将它们的分类情况、建立条件及特点总结如下:
1、反应前后气体体积发生变化的反应在恒温恒容(定T、V)的等效平衡
若改变起始加入情况,只要通过极限假设转换将反应物按化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量,如果与原平衡各物质的量相同,则两平衡等效。
等效平衡
3、 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1molA和1molB,到达平衡后,生成 amolC,这时A的物质的量为______mol 1-a 。 ②若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C 的物质的量为__个可逆反应,反应无论 从正反应方向开始还是从逆反应开始,都能达 到相同的平衡状态,这样的平衡称为等效平衡。
一定条件:①同T同V ②同T同P 相同的平衡状态:平衡时各组分的百分含量(指
质量分数、体积分数、物质的量分数)相同,但 各组分的物质的量、浓度可能不同。 平衡状态只与始态有关,而与途径无关。
练习
1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB, 发生反应: 2A(气) + B(气) 3C(气) + D(气) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温 度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后, C的浓度仍为Wmol/L的是( D ) A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD
2a 0 0.5 2(n-2m)
(n-m)a
例3、在一固定容积的密闭容器中充入 2molA和1molB,发生反应: 2A(气)+B(气) xC(气),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( B C ) A、 1 B、2 C、 3 D、4
③
m
n(n≥4m)
等效平衡的三种题型及解法
等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。
解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。
下面看例题一:【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。
若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。
若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0,c=②若a=0.75,b= ,c=③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。
N2 +3H2 2NH3起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0起始条件Ⅱ:amol bmol cmol(可以把cmolNH3全部转化为N2,H2)转化:0.5cmol 1.5cmol cmol构建条件:(a+0.5c)mol (b+1.5c)mol 0要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相同。
则有:(a+0.5c)mol = 1mol (b+1.5c)mol = 3mol其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。
不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。
解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例。
下面看例题二:【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A(g)+B(g) = C(g) (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mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为mol。
化学平衡中的等效平衡问题
化学平衡中的等效平衡问题一.等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。
等效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。
因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件相同(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成等效平衡。
如:常温常压下,可逆反应:①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算成①),因此三者为等效平衡。
二.等效平衡的规律 等效类型(1) (2) (3) 条 件 恒温、恒容恒温、恒容 恒温、恒压 起始投料 折算为方程式同一边物质,其“量”相同折算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 折算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 对反应的要求 任何可逆反应反应前、后气体体积相等 任何可逆反应 等效情况 完全等效:各物质的百分含量、浓度、物质的量均相同不完全等效:各物质的百分含量相同,但各物质的浓度、物质的量不一定相同不完全等效:各物质的百分含量相同,但各物质的浓度、物质的量不一定相同 三.典例剖析 例1.向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。
当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。
若维持体积和温度不变,起始物按下列四种配比充入此容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A .0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B .1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析:本题是一个等效平衡的题目,在维持容器体积和温度不变的条件下,A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol aA(g)+bB(g)cC(g) (a+b=c+d)和3mol H 2O(g)反应,与原始比例1︰2相同,构成等比平衡,所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ;B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡,然后再充入1mol CO ,故前一步旨在建立全等平衡,再充入1mol CO 虽使平衡正向移动,但移动是由CO 的浓度增加引起的,所以CO 的体积分数增大;C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)(两者比值1︰2)反应,达到平衡后,再充入0.1mol H 2O ,故加入水使平衡正向移动, CO 的体积分数小于x ;D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应,与原平衡全等,故 CO 的体积分数等于x ,只有B 项合理。
第三节化学平衡(第四课时 等效平衡)(2012)
柳西 东北师大附中高中部化学组
等效平衡建成条件探究一
在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中 发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有 关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
A 起 始 充 入 2mol 0 1mol B 1mol 0
0.5mol
C 0 3mol
A、B
B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
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: 恒定T、V:
等效平衡建成条件的探究二
在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是 催化剂 ( ABCD) H2(g) + I2(g) 加热 2HI(g)
开始 平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 0) (2 2 0) 1mol H2 1molI2
A. 2 mol HI
(1 1
B. 2 mol H2+2 mol I2
2A(气)+B(气)
3C(气)+D(气)
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, 达到平衡后,C的体积分数为a%是
A、3mol C+1mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
柳西 东北师大附中高中部化学组
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C
等效平衡知识点
等效平衡知识点一、等效平衡的概念。
1. 定义。
- 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)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,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
二、等效平衡的类型(以反应aA(g)+bB(g)⇌ cC(g)+dD(g)为例)1. 恒温恒容条件下的等效平衡。
- 类型一:反应前后气体分子数改变的反应(a + b≠ c + d)- 建立等效平衡的条件:必须保证起始物质的量完全相同。
- 例如:对于反应2SO_2(g)+O_2(g)⇌ 2SO_3(g),如果在恒温恒容容器中进行。
- 第一种起始情况:2mol SO_2和1mol O_2。
- 第二种起始情况:0mol SO_2、0mol O_2和2mol SO_3。
这两种起始情况达到平衡时是等效平衡,因为将2mol SO_3按照反应方程式完全转化为SO_2和O_2时,会得到2mol SO_2和1mol O_2,起始物质的量完全相同。
- 类型二:反应前后气体分子数不变的反应(a + b = c + d)- 建立等效平衡的条件:起始物质的量之比相同。
- 例如:对于反应H_2(g)+I_2(g)⇌ 2HI(g),在恒温恒容容器中。
- 第一种起始情况:1mol H_2和1mol I_2。
- 第二种起始情况:2mol H_2和2mol I_2。
这两种起始情况达到平衡时是等效平衡,因为两种起始情况中H_2与I_2的物质的量之比都是1:1。
2. 恒温恒压条件下的等效平衡。
- 建立等效平衡的条件:起始物质的量之比相同。
- 例如:对于反应N_2(g)+3H_2(g)⇌ 2NH_3(g)在恒温恒压容器中。
- 第一种起始情况:1mol N_2和3mol H_2。
- 第二种起始情况:2mol N_2和6mol H_2。
这两种起始情况达到平衡时是等效平衡,因为两种起始情况中N_2与H_2的物质的量之比都是1:3。
等效平衡说课稿
等效平衡说课稿一、教学目标本节课的教学目标是让学生能够理解和运用等效平衡的概念,能够通过等效平衡的方法解决简单的物理问题。
具体目标包括:1. 理解等效平衡的概念和基本原理;2. 掌握计算物体在平衡状态下的力和力矩;3. 能够通过等效平衡的方法解决简单的力和力矩问题;4. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
二、教学重点和难点1. 教学重点:等效平衡的概念和基本原理,力和力矩的计算方法,简单问题的解决方法。
2. 教学难点:力和力矩的计算方法的运用,解决实际问题的能力。
三、教学过程本节课的教学过程分为导入、知识讲解、示范演示、练习和总结五个环节。
1. 导入(5分钟)通过展示一幅图片或者一个实际生活中的场景,引发学生对于平衡的思考。
例如,一个人在高楼上平衡行走的情景或者一张倾斜的桌子上放置物体的情景。
引导学生思考:为什么物体能够保持平衡?有哪些因素会影响平衡?2. 知识讲解(10分钟)通过教师讲解的方式,介绍等效平衡的概念和基本原理。
首先,解释什么是等效平衡,即物体在平衡状态下所受的合力和合力矩为零。
然后,讲解力和力矩的概念和计算方法。
强调力的平衡和力矩的平衡是等效平衡的基本条件。
3. 示范演示(15分钟)通过示范演示的方式,展示等效平衡的应用。
教师可以选择一个简单的力和力矩问题,例如一个悬挂在绳子上的物体,让学生观察和分析物体所受的力和力矩。
然后,教师演示如何通过等效平衡的方法解决该问题,计算出物体所受的力和力矩。
4. 练习(20分钟)学生进行练习,巩固和运用所学知识。
教师可以设计一些简单的力和力矩问题,让学生通过等效平衡的方法解决。
学生可以自主或小组合作完成练习题,教师在过程中进行指导和辅导。
5. 总结(10分钟)教师对本节课的内容进行总结,强调等效平衡的重要性和应用。
鼓励学生运用所学知识解决实际问题,并提出自己的思考和疑问。
同时,教师还可以布置一些相关的作业,巩固学生对等效平衡的理解和运用能力。
等效平衡教案
等效平衡教案教师科目化学时间2013 年月日学生年级高二学校课题所属:化学高二年级目标知识点1 等效平衡的概念2 恒温恒容的等效平衡3 恒温恒压的等效平衡4 知识的总结知识类别考点1、恒温恒容的等效平衡;2、恒温恒压的等效平衡重难点等效平衡课程纲要:引入:问题:脸上的油脂与水的关系?回答:化学平衡解释(酯化过程)一、等效平衡1、概念:相同条件下,可逆反应不管从正反应开始,还是从逆反应开始,若达到平衡时,各组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。
2、特征:相同组分的含量相同。
3、概念的理解:(1)相同条件:通常是①同T同V,②同T同P(2)含量相同,指物质的量分数或体积分数或质量分数相同,(3)平衡状态只与始态和终态有关,而与途径无关二、等效平衡的类型(一)恒温恒容:(极限转换一边倒法:按化学计量数关系将生成物量转化为反应物量)1、恒温恒容条件下,对于不等体反应的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
(平衡时相同物质的含量(质量分数、物质的量分数、体积分数)、n、C、相同)(全等平衡)练习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(DE )A.4mol A + 2mol B B.2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol DC.3mol C + 1mol D +1mol B D.3mol C + 1mol DE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD练习2、将2molSO2和2molSO3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(气)+O2(气) 2SO3(气),平衡时SO3为n mol。
等效平衡的基本原理和计算方法
运用对比的方法掌握等效平衡的基本原理和计算方法一、定义同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。
注意:等效平衡要求平衡时各物质的百分含量相等,它们的物质的量浓度不一定相等。
二、规律和技巧1.恒温恒容时(1)在恒温恒容时,若是反应前后气体分子数不变的反应,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡各物质的量的比例相同时,则建立等效平衡。
如反应H2+I2(气)2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡(E)起始时加入:1molH2+2molI2n(H2):n(I2)=1:2(F)起始时加入2mol I2和4molHI按方程式,把HI转化为转化成H2和I2各2mol,再加上加入的2molI2,相等于加入2molH2+4molI2, n(H2)∶n(I2)=1∶2.故在(E)、(F)时建立等效平衡此时,在两个平衡中,各物质的百分含量(各物质的质量百分含量m%、各物质的物质的量的百分含量n%、各气体的体积百分含量v%)、各物质的物质的量浓度c、各物质的转化率α等均完全相同。
但各物质的物质的量n、物质的质量m、各气体的体积V不一定相同。
如(E)、(F)时,(F)时相当于加入的物质为2molH2+4molI2,是(E)时加入物质的2倍,故(F)平衡的各物质的n、m、V都是(E)平衡对应物质的2倍。
(2)恒温恒容时,对一般的可逆反应,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同时,则建立等效平衡。
如反应2SO2+O2 2SO3在(A)、(B)条件时建立等效平衡(A)起始时加入:2molSO2 + 1molO2(B)起始时加入:2molSO3此时的两个平衡完全相同,因此也叫等同平衡。
在这两个平衡中,各物质的百分含量(各物质的质量百分含量m%、各物质的物质的量的百分含量n%、各气体的体积百分含量v%、)、物质的量n、物质的质量m、各气体的体积V、各物质的物质的量浓度c、各物质的转化率α等均完全相同。
2012高三一轮复习用等效平衡专题复习
等 效 平 衡 专 题学习过程:背景知识: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,只要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(气体的体积分数、物质的量分数等)相同,这样的平衡称为等效平衡。
问题:在一个恒定容积的容器中充入2molA 和1 molB ,发生如下反应:2A (g )+B (g xC (g ),达到化学平衡以后C 的体积分数为a 。
若在恒温恒容下,按0.6mol 的A 、0.3mol 的B 、1.4mol 的C 为起始物质,达到化学平衡后,C 的体积分数仍为a ,则x 为( ) A 、只能为2 B 、只能为3 C 、可能为2或3 D 、无法确定 解题方法小结1:同类变式1:在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2(g )+O2(g )2SO3(g )。
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SO2,O2,SO3的物质的量。
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体积分数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取值必须满足的一般条件是(请用两方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)_____________、 。
同类变式2:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:H 2(g )+Br 2(g ) 2HBr (g ),已知加入1mol H 2和2molBr 2时,达到平衡后生成amol HBr (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相同,根据下表编号(1)~(3)的所给的数据,填写表中空白:问题的变式:在一个容积可变的密闭容器中充入2molA 和1 molB ,发生如下反应:2A (g )+B (g )xC (g ),达到化学平衡以后C 的体积分数为a 。
例析等效平衡原理及其应用
例析等效平衡原理及其应用一、等效平衡旳概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反映体系,无论是从正反映开始,还是从逆反映开始,或者从正、逆反映同步开始,在达到化学平衡状态时,反映混合物中任何相似组分旳百分含量(物质旳量分数、体积分数或质量分数)均相似,这样旳化学平衡互称等效平衡(涉及“相似旳平衡状态”)。
对概念旳几点阐明:⑴外界条件相似:一般可以是①恒温恒容②恒温恒压;⑵“等效平衡”与“完全相似旳平衡状态”不同:“等效平衡”只规定平衡混合物中各组分旳百分含量(物质旳量分数、体积分数或质量分数等)相应相似即可,而对于物质旳量、浓度、压强、反映速率等可以不相似;⑶平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相称,就能达到相似旳平衡状态。
二、等效平衡建立旳条件及类型1.恒温恒容旳等效平衡⑴在恒温恒容条件下,对于反映前后气体体积变化旳反映(即△V≠0旳体系):若变化起始加入状况,只要通过可逆反映旳化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质旳物质旳量与原平衡相等,则两平衡等效;⑵在恒温恒容条件下,对于反映前后气体体积不变旳反映(即△V=0旳体系):只要反映物(或生成物)旳物质旳量旳比与原平衡相似,则两平衡等效;2.恒温恒压旳等效平衡在恒温恒压条件下,若变化起始加入状况,只要通过可逆反映旳化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质旳物质旳量之比与原平衡相似,则两平衡等效。
三、等效平衡在解化学平衡试题中旳应用1.求不同起始状态旳各物质旳物质旳量例1、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一种一定容积旳密闭容器里,发生如下反映:2SO2+O22SO3,当此反映进行到一定限度时,反映混合物就处在化学平衡状态。
目前该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入旳SO2、O2和SO3旳物质旳量。
如果a、b、c取不同旳数值,它们必须满足一定旳关系,才干保证达到平衡时,反映混合物中三种气体旳百分含量仍跟上述平衡完全相似,请填写下列空白:⑴若a=0,b=0,则c= 。
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个 性 化 教 学 设 计 教 案授课时间:2012年10月27日(8:00-10:15)备课时间: 2012年10月24日 年级:高二 学科: 化学 课时:3学生姓名:钟济鹏 课题名称 等效平衡授课教师:李志浓 教学目标 1.了解的化学反应速率概念、定量表示方法。
2.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活生产和科学研究领域中的重要作用教学重点 教学难点 1.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活生产和科学研究领域中的重要作用教学过程 知识网络构建知识要点串讲要点一.化学反应速率的定性和定量考查(1)化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt 来理解其概念:①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt )和反应物浓度的变化(Δc )有关;意义:表示化学反应进行快慢的量 化学反应 反应速率 表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加单位:mol/(L •min)或mol/(L•s) 影响因素: 浓度 压强 温度 催化剂 其他因素:光、 颗粒大小、溶剂特征:逆、动、等、定、变 移动分析 原因:外界条件改变v (正)=v (逆) 方向:v (正)>v (逆)向正反应方向移动 移动的外因 浓度 压强 温度 勒夏特列原化学平衡(反应进行程化学平表达式:)()()()(B C A C D C C C K n m q p ∙∙= mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 影响因素:只与温度有关②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。
但这些数值所表示的都是同一个反应速率。
因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。
用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比.......。
如:化学反应m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。
因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。
(2)影响化学反应速率的因素:①决定因素(内因):反应物本身的性质。
②条件因素(外因)(也是我们研究的对象):a.浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。
值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数..................;b.压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。
值得注意的是,如果增大气体压强时...................,则不影响化学反应.........,不能改变反应气体的浓度速.率.。
c.温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。
d.催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。
e.其他因素。
如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。
要点二. 可逆反应达到化学平衡的标志1.化学平衡的标志:(处于化学平衡时):①速率标志:v正=v逆≠0;②反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;③反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;⑤对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。
2.化学平衡状态的判断:举例反应m A(g) +n B(g) p C(g) +q D(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③v A:v B:v C:v D=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)平衡②m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均分子量(Mr)①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②Mr一定,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡要点三化学平衡的影响因素1.勒夏持列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
2.平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
即总结如下:3.平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同..起来..4.影响化学平衡移动的条件:化学平衡移动:(强调一个“变”字)①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动。
而改变压强则不一定能引起化学平衡移动。
强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动。
催化剂不影响化学平衡。
②速率与平衡移动的关系:a .v 正== v 逆,平衡不移动;b . v 正 > v 逆,平衡向正反应方向移动;c . v 正 < v 逆,平衡向逆反应方向移动。
③平衡移动原理:(勒夏特列原理):如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度或压强),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
④分析化学平衡移动的一般思路:速率不变:如容积不变时充入惰性气体强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动。
5.反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:平衡不移动 程度相同 v 正 =v 逆 使用催化剂或对 体积无变化的反 应改变压强 程度不同 v 正 ≠v 逆 浓度 压强催化剂 平衡移动条件改变旧平衡V 正=V 逆 平衡被打破 V 正≠V 逆 新平衡 V ’正=V ’逆 改变条件 一定时间后 条件不再变化(1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。
①若a = b + c:A的转化率不变;②若a > b + c: A的转化率增大;③若a < b + c A的转化率减小。
a.若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),Ⅰ.在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大。
Ⅱ.若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小。
要点四等效平衡的判断与分析等效平衡问题的解题思路:1.概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
2.等效平衡的类型在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表: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量、n、c均相同恒温恒容(△n(g)=0)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量、c相同,n同比例变化等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
例1:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,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分别代表初始时加入的的物质的量(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,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。
请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=___________,c=___________。
(3)a、b、c的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)II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
例2:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:已知加入1 mol H2和2 mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(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①~③的状态,填写下表中的空白。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
例3:如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积。
据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:①若a=1,c=2,则b=_________。
在此情况下,反应起始时将向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
要点五化学平衡的图像研究1.化学平衡图像问题的解答方法:(1)三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。