1、等效平衡高三復習：專題 化學平衡的有關應用主講 歐陽向華學習目標與考綱要求1、建立等效平衡的觀點，理解等效平衡的特征2、結合平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點對我們進行辯證唯物主義教育，培養(yǎng)我們嚴謹的學習態(tài)度和思維習慣3、學習過程中關鍵是理解、掌握：、等效平衡的概念：、等效平衡的建成條件、判斷方法及產生結果。一、化學平衡狀態(tài)：1、一定條件下2、可逆反應3、正反應速率等于逆反應速率4、各組分的濃度和百分含量保持不變知識回顧二、建立等效平衡 的途徑： 1、先加入反應物，從正反應方向開始，可以建立化學平衡。 2、若先加入生成物，從逆反應方向開始，也可以建立等效的化學平衡。 3、若同時加入反應物與生

2、成物，從中間狀態(tài)開始，同樣可以建立等效的化學平衡。所以平衡狀態(tài)（終態(tài)）只與始態(tài)有關，而與途徑無關只要起始濃度相當，就達到相同的平衡狀態(tài)。三、等效平衡的概念這就是等效平衡原理 1、同一可逆反應在相同的反應條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，無論從正反應開始還是從相應的逆反應開始，或者從相應的反應中間某一時刻開始，經過足夠的時間，反應都能達到平衡狀態(tài)，且化學平衡狀態(tài)完全相同(即同種物質的百分含量相等，m%或n% 或v%等效平衡恒溫恒容:m+n = p+qm+np+q恒溫恒壓:m+n = p+qm+np+q對于： mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)(n(g)=0)(n(g)=0)(n(g)0)

3、(n(g)0)2mol SO2 1mol O2開始2mol SO3開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)投料方式四、等效平衡的建成條件、判斷方法及產生結果： 方法:放大縮小法、極限轉換法或一邊倒法（一）恒溫恒容(1、n(g) 0)2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2開始2mol SO3開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3?2SO2 + O2 2SO3 等溫等容2mol SO2 1mol O2開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)SO2 a%O2 b

4、%SO3 c%平衡狀態(tài)2mol SO3開始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)相當于開始加入1molSO2、0.5molO2和1molSO32SO2 + O2 2SO3 方法:放大或縮小法總結：等效平衡的建成條件、判斷方法 及產生結果：（一）恒溫、恒容：1、對于氣態(tài)物質反應前后分子數變化的可逆反應等效平衡的判斷方法是: 使用極限轉化的（一邊倒）方法將各種情況變換成同一邊反應物或生成物，然后觀察有關物質的物質的量是否對應相等。若相等產生結果：各組分百分量、n、c均相同，則為等效平衡（絕對等效）mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)m+np+q(n(g)0)1mol N23mol H

5、22mol N26mol H2 1L 1L 比較: 平衡時m(NH3)% 的大小.N2+3H2 2NH3投料. 1mol 3mol 0. 2mol 6mol 0(恒溫恒容) 1mol N23mol H2 2L1mol N23mol H2 平衡時m(NH3)%_= =相當加壓結論：恒溫、恒容下；對于氣態(tài)物質反應前后分子總數變化的可逆反應，只要起始組分的物質的量相等（相當），則為等效平衡。否則非等效 。例1： 在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)達到平衡時， C的體積分數為a% 。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始

6、物質，達平衡后，C的體積分數仍為a%是 A、3mol C + 1mol D B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol DC、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D、4mol A + 2mol BA、B 例2、ba證明如下：V、T、P2V、T、PV、T、P1起始1molNO2起始1molNO21molNO2新平衡2molNO2壓縮a1%b%(壓縮后2NO2 N2O4平衡右移)又因a1%=a%,同一平衡狀態(tài),所以baa%=a1%b%a%ex1將2molSO2和2molSO3氣體混合于固定體積的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應: 2SO2(

7、g)+O2(g)=2SO3(g),平衡時SO3為nmol.相同溫度下,分別按下列配比在相同體積的密閉容器中放入起始物質,平衡時SO3的物質的量小于nmol的是( )A.2molSO2+1molO2 B.4molSO2+2molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molO2+1molSO3Aex2. 有一可逆反應:2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g), 若按下列兩種配比在同溫同體積的密閉容器中進行反應: 1)0.8molA,1.2molB,1.2molC,2.4molD 2)1.4molA,2.1molB,0.6molC,1.2molD達到平衡后,

8、C的質量分數相等,則方程式中X的值 ( )A.1 B.2 C.3 D.4B ex3、某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g) 2C(g), 若開始時只充入2molC(g),達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20%；若開始只充入2molA和1molB的混合氣體，達平衡時A的轉化率為（ ）A、20% B、40% C、60% D、80%C兩次達到平衡后產生的熱量值是否相等？一）恒溫恒容2：(n(g)=0)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2(g) + I2(g) 2HI(g) H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%HI

9、 c%平衡狀態(tài)?1mol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B方法:放大縮小法恒溫恒容(n(g)=0)H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B相對等效平衡H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)1mol H2 1mol I2A（2）恒溫恒容下，對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應,只要反應物(或生成物)的物質的量的比例與原平

10、衡相同,兩平衡等效。例3、恒溫恒容時對于反應：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 下列條件能與下圖達到等效平衡的是（ ）1mol H2 1molI2開始H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI（1 1 0）（2 2 0）（2 2 0）（1 1 0）ABCD極限轉化或一邊倒（2）在定T、V情況下，下列情況水的轉化率由大到小的順序為( )例：CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)A

11、1mol 1mol 0mol 0molB 2mol 1mol 0mol 0molC 2mol 2mol 0mol 0molD 3mol 1mol 0mol 0mol DBA=C例4： 在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達到平衡時， C的濃度為1.2mol/L 。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為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 + 1

12、mol D + 1mol B D、4mol A + 2mol B結論：對于氣態(tài)物質反應前后分子總數不變的可逆反應，只要起始組分的物質的量比相等（相當）。則為等效平衡。B 注意:上題中的答案D雖然A/B = 4/2 = 2/1,同條件下可達到等效平衡，但C的濃度卻不為1.2mol/L，而為 ？2.4mol/L二、等效平衡的建成條件、判斷方法及產生結果：2：對于氣態(tài)物質反應前后分子數不變化的可逆反應等效平衡的判斷方法是: 使用極限轉化的方法將各種情況變換成同一反應物或生成物，然后觀察有關物質的物質的量比是否相等。若相等產生結果：各組分百分量相同，n、c同比例變化，則為等效平衡。mA(g) nB(g

13、) pC(g) qD(g)m+n = p+q一）恒溫、恒容：(n(g)=0)SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%2molSO21molO2B2molSO21molO2B4molSO22molO2B方法:放大或縮小法SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)2molSO21molO2A二）恒溫恒壓1：(n(g) 0)2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B等效平衡2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B二

14、）恒溫恒壓1：(n(g) 0)2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡狀態(tài)2molSO21molO2A例5、（將前例3條件改變） 在一密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)達到平衡時， C的體積分數為a% 。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達平衡后，C的體積分數仍為a%是 A、3mol C + 1mol D B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol DC、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D、4mol A + 2mol BA、B

15、 、D 結論：恒溫、恒壓下；對于氣態(tài)物質反應前后分子總數變化的可逆反應，只要起始組分的物質的量比相等（相當）。則為等效平衡。 在一定溫度下，一個壓強恒定的密閉容中發(fā)生反應2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根據下表有關數據分析恒溫、恒壓達平衡時D的體積分數（分別選填a% 或b% ab ）。ABCD平衡時D的體積分數起始充入2mol1mol001mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol002mol2mol00a%a%a%b% (ab)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2(g) + I2(g) 2HI(g) H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2 a%I2 b%

16、HI c%平衡狀態(tài)1mol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2BH2 a%I2 b%HI c%二）恒溫恒壓2：(n(g)=0)H2 a%I2 b%HI c%平衡狀態(tài)H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B等效平衡1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B二）恒溫恒壓 2：(n(g)=0)二、等效平衡的建成條件、判斷方法及產生結果： 任何有氣體參與的可逆反應,只要使

17、用極限轉化的方法將各種情況變換成同一邊反應物或生成物，然后觀察有關物質的物質的量比是否與原投料相等。若相等，二）恒溫、恒壓下等效平衡的判斷方法是: 產生結果：各組分百分量、c相同，n同比例變化 跟蹤練習1、在一密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達到平衡時， C的濃度為1.2mol/L 。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為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

18、 C + 1mol D + 1mol B D、4mol A + 2mol BA、B 、D 結論：恒溫、恒壓下；對于氣態(tài)物質反應前后分子總數不變的可逆反應，只要起始組分的物質的量比相等（相當）。則為等效平衡。跟蹤練習2、某溫度下,在一容積可變的容器中,反應2A(g)+B(g)=2C(g)達到平衡時,ABC的物質的量分別為4mol、2mol、4mol。保持溫度和壓強不變,對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整,可使平衡右移的是( )A.均減半 B.均加倍C.均增加1mol D.均減少1molC跟蹤練習3、在一個盛有催化劑的容積可變的密閉容器中，保持一定溫度壓強，進行以下反應，N2(氣)+3H2(氣

19、) 2NH3(氣)，已知加入1mol N2和4molH2時，達到平衡后生成amolNH3，在相同條件下，且保持平衡時各組分的百分含量不變，填寫表中空白：1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a等效平衡小結條件等效條件結果恒溫恒容(n(g)0)(n(g)=0)恒溫恒壓（任何可逆反應）投料換算成相同物質表示時量相同投料換算成相同物質表示時等比例投料換算成相同物質表示時等比例兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同 兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化 兩次平衡時各組分百分量、c相同n同比例變化 等效平衡規(guī)律: 恒溫恒容條件下的等效平衡 ：對反應前后氣體分子數不變的可逆反應，只要換算成反應物

20、（或生成物）的物質的量的比值與原平衡相同，則二平衡等效。 II：對反應前后氣體分子數改變的可逆反應，只改變起始加入量，只要通過可逆反應的化學計量數比換算成平衡式左或右邊同一半邊的物質的量與原平衡相同，則二平衡等效。 恒溫恒壓下的等效平衡 III：改變起始加入情況，只要按化學計量數換算成平衡式左或右邊同一半邊的物質的量的比值與原平衡相同，則二平衡等效。 注:I 、III為相對等效； II 為絕對等效.化學平衡特征和標志 練習5、在一個1L的密閉容器中，加2molA 1molB 發(fā)生下述反應： 達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L , C的體積分數為a% 。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作

21、為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L（或C的體積分數仍是a%）的是A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol BABD三、等效平衡的應用：練習6、在一固定容積的密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(氣)+B(氣) xC(氣),達到平衡后，C的體積分數為W%。若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質，達到平衡后，C的體積分數仍為W%，則x值為（ ） A、1 B、2 C、3 D、4BC

22、練習7、某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應合成NH3，平衡后測得NH3的體積分數為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH3的體積分數仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示應滿足： （1）恒定T、V： 1若X=0，Y=0，則Z=-。 2若X=0.75，Y=-，Z=-。 3X、Y、Z應滿足的一般條件是-（2）恒定T、P： 1若X=0、Y=0，則Z 。 2若X=0.75,則Y ，Z 。 3X、Y、Z應滿足的一般條件是0=2.25mol0Y=3X，Z02mol2.25mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3練習8、在固定體積的密閉容器內，加入2mol A、1mol B，發(fā)生反應： A(氣)+B(氣) 2C(氣)達 到平衡時，C的質量分數為W。在相同(T、V)條件下，按下列情況充入物質達到平衡時C的質量分數仍為W的是A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD 練習2、在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進行反應A(g)+B