高中化学平衡之等效平衡课件选修四
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已知 1mol
n(C)始 始 0
n(C)平衡 平衡
平衡时 C的体 的体 积分数
2mol 4mol 6mol
amol
x
1 2 3
2mol 2mol
0 0.5mol 0.5amol x x
例4:金版新学案第43页第11题
2,恒温恒压条件下 改变起始加入情况,只要按化 学计量数换算成平衡式左右两 边中同一边物质的物质的量之 比与原平衡相同,则达平衡后 与原平衡等效. (一边倒,投料比相同)
充入一个容积恒为VL VL的 4,将amolPCl5充入一个容积恒为VL的 密闭容器中,发生如下反应: 密闭容器中,发生如下反应: PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) ,在t℃ 的温度下反应达到化学平衡, 的温度下反应达到化学平衡,此时容器 内气体压强为P 保持温度不变, 内气体压强为P1,保持温度不变,再向该 容器中充入amolPCl 再达到化学平衡时, 容器中充入amolPCl5再达到化学平衡时, 容器内气体压强为P 容器内气体压强为P2,则P1和P2的大小 关系是 A,2P1＞P2 B,2P1=P2 C,2P1＜P2 D,P1=P2
可左右 移动
K
A B 的转化率α(A) _____. (1)A中X的转化率α(A) = _____. 的转化率的关系:α(A)_α(B). (2)A,B中X的转化率的关系:α(A)_α(B). (3)打开K,一段时间后又达到平衡时,A的体 打开K 一段时间后又达到平衡时, 积为_____ L(连通管中气体体积不计 连通管中气体体积不计) 积为_____ L(连通管中气体体积不计)
1.5a 0 0.5
例6:金版新学案第43页第9题
能力提升训练
1,在1L密闭容器中加入2molA和1molB,在一 定温度下发生下列反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时 容器内D的百分含量为a%.若保持容器体积 和温度不变,分别通入下列几组物质达到 平衡时容器内D的百分含量也为a%的是 A.3molC和1molD B. 4molC和1molD C.2molA,1molB和3molC D.1.9molA,0.95molB,0.15molC和 0.05molD
体积H 8,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个 在一定温度下, 体积N 带活塞的体积可变的容器中, 带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大 气相通,容器中发生以下反应: 气相通,容器中发生以下反应: 平衡后, N2 + 3H2 == 2NH3 ,平衡后,测得混合气体的体 积为7体积,据此回答: 积为7体积,据此回答: 保持上述反应温度不变,设a,b,c分别代表初始 保持上述反应温度不变, 加入的N 的体积, 加入的N2,H2和NH3的体积,如果平衡后混合气 体中各物质的体积仍与上述平衡相同,那么: 体中各物质的体积仍与上述平衡相同,那么: a=1,c=2,则b=————.在此情况下,反应起 ① a=1,c=2,则b= .在此情况下, 始时将向————反应方向进行. 反应方向进行. 始时将向 反应方向进行 若需规定起始时反应向逆方向进行, ②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的范围 是——————. . 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5 6.5体 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体 则可采取的措施是_______________, _______________,原因 积,则可采取的措施是_______________,原因 __________________________________. 为__________________________________.
二,等效平衡的分类
完全等同——相同组分的分数和 物质的量都相同(等量等比) 比例相同——相同组分的分数相 同,物质的量不等(等比不等量)
三,等效平衡建立的规律
1,恒温恒容条件下 I类:对于反应前后气体分子数不 等的可逆反应,只改变起始加入 情况,只要通过可逆反应的化学 计量数比换算成平衡式左右两边 同一边物质的物质的量与原平衡 相同,则二平衡等效. (一边倒,投料量相同)
等 效 平 衡
复习: 复习
1.化学平衡状态的建立与条件( 1.化学平衡状态的建立与条件(如 化学平衡状态的建立与条件 浓度,温度,压强)有关, 浓度,温度,压强Fra Baidu bibliotek有关,与途 径无关, 径无关, 2.建立平衡状态有 条途径: 建立平衡状态有4 2.建立平衡状态有4条途径: ①正向建立③从中间某状态建立 正向建立③ ②逆向建立④分批加入反应物等 逆向建立④
在一定温度下, 例1,在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一 定容积的密闭容器里,发生如下反应: 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. 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, 器中维持温度不变,令a,b,c分别代表初始加入 的物质的量(mol). ).如 的SO2,O2和SO3的物质的量(mol).如a,b,c取 不同的数值,它们必须满足一定的相互关系, 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, 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: 数仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白: a=0,b=0, (1)若a=0,b=0,则c=______ . a=0.5, b=______c=______. (2)若a=0.5,则b=______c=______. 必须满足的一般条件是( (3) a,b,c必须满足的一般条件是(用两个方程 式表示,其中一个只含a 另一个只含b 式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c ) ____________,___________________. ____________,___________________.
[例5] 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器 中,保持一定温度和压强,进行以下反应: N2 +3H2 2NH3 .已知加入1molN2和 .已知加入1molN 4molH2时达到平衡后生成amol NH3 (见下表 时达到平衡后生成amol "已知"项).在相同温度,压强下,保持平衡 已知" 时各组分的体积分数不变.对下列编号①～③ 的状态填写表中的空白.(南通市调研题) 的状态填写表中的空白.(南通市调研题)
2,在一固定体积的密闭容器中,保持一定条件下发 生如下反应: X(气)+2Y(气) 3Z(气),已知加入 1molX和3molY,达到平衡时生成amolZ. (1)在相同实验条件下,若加入2molX和6molY, 达到平衡时,生成的Z的物质的量为 mol. (2)在相同实验条件下,若在同一个容器中改为 加入2molX和8molY,若要求在达到平衡时混合气体 中Z的体积分数不变,则还需加入Z mol. (3)在相同实验条件下,若在同一个容器中改为 加入0.5molX,则还需加入 molY 和 molZ, 才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol.
�
例2:金版新学案 第43页第7题
Ⅱ类:对于反应前后气体分 子数不变的可逆反应,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. (投料比相同)
例3,在一个固定容积的密闭容器中,保持一 在一个固定容积的密闭容器中, 定温度进行反应A(g)+B(g) 定温度进行反应A(g)+B(g) 2C(g),已知 2C(g),已知 加入1molA 2molB, 1molA和 加入1molA和2molB,在达到平衡后生成了 amolC(见下表已知项),此时C ),此时 amolC(见下表已知项),此时C在平衡混 合气中的体积分数为x 合气中的体积分数为x.在相同的实验条件 填写下表中的空白: 下,填写下表中的空白: n(A)始 n(B)始 始 始
一,等效平衡的含义
一定条件( 一定条件(温度体积一定或温度 压强一定)下的同一可逆反应, 压强一定)下的同一可逆反应, 只是起始加入物质的情况不同, 只是起始加入物质的情况不同, 达到平衡后, 达到平衡后,任何相同组分的分 体积分数,物质的量分数, 数(体积分数,物质的量分数, 质量分数等)均相同, 质量分数等)均相同,这样的化 学平衡互称为等效平衡. 学平衡互称为等效平衡.
7,相同容积的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应 2A (g) +B(g) 3C(g)+2D(g) ,起始时四个 容器内所装A,B的量如下: 甲 乙 丙 丁 A/mol B/mol 2 1 1 1 2 2 1 2
在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率α的大小 关系为( ) A,A的转化率:甲<丙<乙<丁 B,A的转化率:甲<乙<丙<丁 C,B的转化率:甲>乙>丙>丁 D,B的转化率:丁>乙>丙>甲
3(2005年高考江苏卷)一定温度下,在恒容 密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+B(g) 3C(g),若反应开始时充入 2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%.其 它条件不变时,若按下列四种配比作为起始物 质,平衡后A的体积分数大于a%的是( ) A.2molC B.2molA,1molB和1molHe(不参加反应) C.1molB和1molC D.2molA,3molB和3molC
molA + 1molC +
6,如图所示,向A中充入1molX,1molY,向B中 中充入1molX 1molY, 1molX, 如图所示, 充入2molX 2molY,起始时, 充入2molX,2molY,起始时,V(A)=V(B) =aL. 2molX, =aL. 在相同温度和催化剂的条件下, 在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发 生下列反应: W(g); 生下列反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+ W(g); ΔH<0,达到平衡时,V(A)=1.2aL.请回答: ΔH<0,达到平衡时,V(A)=1.2aL.请回答:
5 , 在 一 个 1L 的 密 闭 容 器 中 , 加 入 2molA 和 发生下述反应: 1molB ,发生下述反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s), 达到平衡时,C 的浓 达到平衡时, 度为1 的体积分数为a 度为1.2mol/L , C的体积分数为a% .维持容 器的体积和温度不变, 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, 的浓度仍是1 mol/L则 物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L则: (1)1molA + (2) B + molC + molD molD
n(C)始 始 0
n(C)平衡 平衡
平衡时 C的体 的体 积分数
2mol 4mol 6mol
amol
x
1 2 3
2mol 2mol
0 0.5mol 0.5amol x x
例4:金版新学案第43页第11题
2,恒温恒压条件下 改变起始加入情况,只要按化 学计量数换算成平衡式左右两 边中同一边物质的物质的量之 比与原平衡相同,则达平衡后 与原平衡等效. (一边倒,投料比相同)
充入一个容积恒为VL VL的 4,将amolPCl5充入一个容积恒为VL的 密闭容器中,发生如下反应: 密闭容器中,发生如下反应: PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) ,在t℃ 的温度下反应达到化学平衡, 的温度下反应达到化学平衡,此时容器 内气体压强为P 保持温度不变, 内气体压强为P1,保持温度不变,再向该 容器中充入amolPCl 再达到化学平衡时, 容器中充入amolPCl5再达到化学平衡时, 容器内气体压强为P 容器内气体压强为P2,则P1和P2的大小 关系是 A,2P1＞P2 B,2P1=P2 C,2P1＜P2 D,P1=P2
可左右 移动
K
A B 的转化率α(A) _____. (1)A中X的转化率α(A) = _____. 的转化率的关系:α(A)_α(B). (2)A,B中X的转化率的关系:α(A)_α(B). (3)打开K,一段时间后又达到平衡时,A的体 打开K 一段时间后又达到平衡时, 积为_____ L(连通管中气体体积不计 连通管中气体体积不计) 积为_____ L(连通管中气体体积不计)
1.5a 0 0.5
例6:金版新学案第43页第9题
能力提升训练
1,在1L密闭容器中加入2molA和1molB,在一 定温度下发生下列反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时 容器内D的百分含量为a%.若保持容器体积 和温度不变,分别通入下列几组物质达到 平衡时容器内D的百分含量也为a%的是 A.3molC和1molD B. 4molC和1molD C.2molA,1molB和3molC D.1.9molA,0.95molB,0.15molC和 0.05molD
体积H 8,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个 在一定温度下, 体积N 带活塞的体积可变的容器中, 带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大 气相通,容器中发生以下反应: 气相通,容器中发生以下反应: 平衡后, N2 + 3H2 == 2NH3 ,平衡后,测得混合气体的体 积为7体积,据此回答: 积为7体积,据此回答: 保持上述反应温度不变,设a,b,c分别代表初始 保持上述反应温度不变, 加入的N 的体积, 加入的N2,H2和NH3的体积,如果平衡后混合气 体中各物质的体积仍与上述平衡相同,那么: 体中各物质的体积仍与上述平衡相同,那么: a=1,c=2,则b=————.在此情况下,反应起 ① a=1,c=2,则b= .在此情况下, 始时将向————反应方向进行. 反应方向进行. 始时将向 反应方向进行 若需规定起始时反应向逆方向进行, ②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的范围 是——————. . 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5 6.5体 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体 则可采取的措施是_______________, _______________,原因 积,则可采取的措施是_______________,原因 __________________________________. 为__________________________________.
二,等效平衡的分类
完全等同——相同组分的分数和 物质的量都相同(等量等比) 比例相同——相同组分的分数相 同,物质的量不等(等比不等量)
三,等效平衡建立的规律
1,恒温恒容条件下 I类:对于反应前后气体分子数不 等的可逆反应,只改变起始加入 情况,只要通过可逆反应的化学 计量数比换算成平衡式左右两边 同一边物质的物质的量与原平衡 相同,则二平衡等效. (一边倒,投料量相同)
等 效 平 衡
复习: 复习
1.化学平衡状态的建立与条件( 1.化学平衡状态的建立与条件(如 化学平衡状态的建立与条件 浓度,温度,压强)有关, 浓度,温度,压强Fra Baidu bibliotek有关,与途 径无关, 径无关, 2.建立平衡状态有 条途径: 建立平衡状态有4 2.建立平衡状态有4条途径: ①正向建立③从中间某状态建立 正向建立③ ②逆向建立④分批加入反应物等 逆向建立④
在一定温度下, 例1,在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一 定容积的密闭容器里,发生如下反应: 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. 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, 器中维持温度不变,令a,b,c分别代表初始加入 的物质的量(mol). ).如 的SO2,O2和SO3的物质的量(mol).如a,b,c取 不同的数值,它们必须满足一定的相互关系, 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, 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: 数仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白: a=0,b=0, (1)若a=0,b=0,则c=______ . a=0.5, b=______c=______. (2)若a=0.5,则b=______c=______. 必须满足的一般条件是( (3) a,b,c必须满足的一般条件是(用两个方程 式表示,其中一个只含a 另一个只含b 式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c ) ____________,___________________. ____________,___________________.
[例5] 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器 中,保持一定温度和压强,进行以下反应: N2 +3H2 2NH3 .已知加入1molN2和 .已知加入1molN 4molH2时达到平衡后生成amol NH3 (见下表 时达到平衡后生成amol "已知"项).在相同温度,压强下,保持平衡 已知" 时各组分的体积分数不变.对下列编号①～③ 的状态填写表中的空白.(南通市调研题) 的状态填写表中的空白.(南通市调研题)
2,在一固定体积的密闭容器中,保持一定条件下发 生如下反应: X(气)+2Y(气) 3Z(气),已知加入 1molX和3molY,达到平衡时生成amolZ. (1)在相同实验条件下,若加入2molX和6molY, 达到平衡时,生成的Z的物质的量为 mol. (2)在相同实验条件下,若在同一个容器中改为 加入2molX和8molY,若要求在达到平衡时混合气体 中Z的体积分数不变,则还需加入Z mol. (3)在相同实验条件下,若在同一个容器中改为 加入0.5molX,则还需加入 molY 和 molZ, 才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol.
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例2:金版新学案 第43页第7题
Ⅱ类:对于反应前后气体分 子数不变的可逆反应,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. (投料比相同)
例3,在一个固定容积的密闭容器中,保持一 在一个固定容积的密闭容器中, 定温度进行反应A(g)+B(g) 定温度进行反应A(g)+B(g) 2C(g),已知 2C(g),已知 加入1molA 2molB, 1molA和 加入1molA和2molB,在达到平衡后生成了 amolC(见下表已知项),此时C ),此时 amolC(见下表已知项),此时C在平衡混 合气中的体积分数为x 合气中的体积分数为x.在相同的实验条件 填写下表中的空白: 下,填写下表中的空白: n(A)始 n(B)始 始 始
一,等效平衡的含义
一定条件( 一定条件(温度体积一定或温度 压强一定)下的同一可逆反应, 压强一定)下的同一可逆反应, 只是起始加入物质的情况不同, 只是起始加入物质的情况不同, 达到平衡后, 达到平衡后,任何相同组分的分 体积分数,物质的量分数, 数(体积分数,物质的量分数, 质量分数等)均相同, 质量分数等)均相同,这样的化 学平衡互称为等效平衡. 学平衡互称为等效平衡.
7,相同容积的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应 2A (g) +B(g) 3C(g)+2D(g) ,起始时四个 容器内所装A,B的量如下: 甲 乙 丙 丁 A/mol B/mol 2 1 1 1 2 2 1 2
在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率α的大小 关系为( ) A,A的转化率:甲<丙<乙<丁 B,A的转化率:甲<乙<丙<丁 C,B的转化率:甲>乙>丙>丁 D,B的转化率:丁>乙>丙>甲
3(2005年高考江苏卷)一定温度下,在恒容 密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+B(g) 3C(g),若反应开始时充入 2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%.其 它条件不变时,若按下列四种配比作为起始物 质,平衡后A的体积分数大于a%的是( ) A.2molC B.2molA,1molB和1molHe(不参加反应) C.1molB和1molC D.2molA,3molB和3molC
molA + 1molC +
6,如图所示,向A中充入1molX,1molY,向B中 中充入1molX 1molY, 1molX, 如图所示, 充入2molX 2molY,起始时, 充入2molX,2molY,起始时,V(A)=V(B) =aL. 2molX, =aL. 在相同温度和催化剂的条件下, 在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发 生下列反应: W(g); 生下列反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+ W(g); ΔH<0,达到平衡时,V(A)=1.2aL.请回答: ΔH<0,达到平衡时,V(A)=1.2aL.请回答:
5 , 在 一 个 1L 的 密 闭 容 器 中 , 加 入 2molA 和 发生下述反应: 1molB ,发生下述反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s), 达到平衡时,C 的浓 达到平衡时, 度为1 的体积分数为a 度为1.2mol/L , C的体积分数为a% .维持容 器的体积和温度不变, 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, 的浓度仍是1 mol/L则 物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L则: (1)1molA + (2) B + molC + molD molD