等效平衡教案

等效平衡

（三课时）

比喻：从我家到你家的中间有一个美丽的花园，从我家出发可以去，从你家出发也可以去，从我家和你家的任意一个地方出发都可以到达这个美丽的花园。引出课题：等效平衡问题。

建立等效平衡的途径：

1、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。

2、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。

3、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。

一、等效平衡的概念

外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。

概念的理解：

（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容（同T同V），②恒温、恒压（同T同P），读题时注意勾画出这些条件。

（2）相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量相同，但各组分的物质的量、浓度及转化率可能不同。

（3）平衡状态（终态）只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。

二、等效平衡的判断及处理

1、步骤：（1）进行等效转化——一边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。

（2 ）判断起始浓度是否相当。

2、三种类型：

（1）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△n≠0的体系）：等效转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。

例： N2＋H2≒ 2NH3

A 1mol 3mol 0mol

B 0mol 0mol 2mol

C 0.5mol 1.5mol 1mol

D a b c（ABC均为等效平衡）

【思考】D途径下，满足等效平衡的条件？

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△n=0的体系）：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： CO(g) + H2O(g) ≒ CO2(g) + H2(g)

A 2mol 2mol 0mol 0mol

B 0mol 0mol 4mol 4mol

C 1mol 1mol 1mol 1mol

D 4mol 4mol 2mol 2mol

E X mol Y mol Z mol M mol （ABCD均为等效平衡）

【思考】E途径下，满足等效平衡的条件？

III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，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： N2＋3H2≒ 2NH3

A 1mol 3mol 0mol

B 1mol 3mol 2mol

C 0.5mol 1.5mol 2mol

D 0mol 0mol 6mol

E a b c

（ABCD均为等效平衡）

【思考】E途径下，满足等效平衡的条件？

小结：解等效平衡的问题都要把按计量系数，换算成方程式同一边的物质，这好比你只有从你家出发到花园你才会走，从其他地方出发你不会走，那你就先倒回你家再出发。等效平衡问题实质还是反应条件对化学平衡的影响，并不是什么新知识。

例1、在t℃时，向2L密闭容器中放入1molA和1molB，发生下列反应：A（g）+B（g）C（g）+2 D（g），平衡时C的含量为m%，保持其他条件不变，若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时，C的含量仍为m%的是（）

A、2molA和1molB

B、2molD和A、B、C各1mol

C、1molC和2molD

D、1molC和1molD

例2、在等温等容条件下，有下列气体反应：2A（气）+2B（气）C（气）+3D（气）。现分别从两条途径建立平衡（）

Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol/L。

Ⅱ：C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。

下列叙述正确的是：

A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，系统内混合气体的百分组成相同

B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，系统内混合气体的百分组成不同

C、达到平衡时Ⅰ途径的V A等于Ⅱ途径的V A

D、达到平衡后，第Ⅰ途径混合气密度为第Ⅱ途径混合气密度的1/2

例3、在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2 +

O2 ≒ 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，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取值必须满足一般的条件是(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) ，。

例4、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，达到平衡后，生成amolC，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

（3）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的

物质的量是3amol，x= mol.

（4）若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol.