高中化学等效平衡PPT推荐.ppt
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等效转换等效转换等效平衡的等效平衡的基本标志基本标志一、等效平衡一、等效平衡的概念的概念2二二.等效平衡的分类等效平衡的分类条件条件反应特征反应特征等效标志等效标志转化方法转化方法内在关系内在关系恒恒T、Vm+np+q各种量完各种量完全相等或全相等或成比例成比例
(1)逆推还逆推还原法或归原法或归零法零法
(2)模拟容模拟容器法器法等量等量等效等效恒恒T、Pm+n=p+q等比等比等等效效才才即说明说明:
1.:
1.各种量相等或成比例是这些量各种量相等或成比例是这些量:
体积分数、质量分数、浓体积分数、质量分数、浓度、物质的量、密度、平均摩尔质量;
度、物质的量、密度、平均摩尔质量;
2.2.在恒温恒容条件下在恒温恒容条件下,各种量都完全相同各种量都完全相同,故也称故也称”等同平衡等同平衡”3.在恒温恒容下在恒温恒容下,若反应为等体积变化若反应为等体积变化,只要等比即等效只要等比即等效,但如果给但如果给出的出的标志标志是是浓度浓度相等相等,这时就必须为等量才等效这时就必须为等量才等效4.对于等体积反应对于等体积反应,不管是恒温恒容或恒温压不管是恒温恒容或恒温压,只要等比即等效只要等比即等效3等效平衡中常见比较的几个量等效平衡中常见比较的几个量m+np+q等温等体积等温等体积等温等压等温等压两平衡中各量的关系两平衡中各量的关系n%(v%)浓度浓度n密度密度M相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等成比例成比例4等效平衡中常见比较的几个量等效平衡中常见比较的几个量m+n=p+q等温等体积等温等体积等温等压等温等压两平衡中各量的关系两平衡中各量的关系n%(v%)浓度浓度n密度密度M相相等等相相等等相相等等相相等等相相等等成比例成比例成比例成比例成比例成比例相等相等成比例成比例5SO2amolO2bmolSO3cmolSO2amolO2bmolSO3cmolSO2KamolO2kbmolSO3kcmol平衡状态平衡状态()()平衡状态平衡状态()()平衡状态平衡状态()()等同平衡等同平衡2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)倍比平衡倍比平衡6起始起始(mol)210平衡平衡(mol)(mol)xyz起始起始(mol)420平衡平衡(mol)2x?
2y?
2z?
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)问题一问题一:
恒温恒压条件下恒温恒压条件下等效平衡等效平衡恒温恒温恒压恒压7SO2xmolO2ymolSO3zmolSO2xmolO2ymolSO3zmol恒温、恒压下按倍数加料起始起始平衡平衡平衡平衡SO22molO21molSO30mol起始起始V2VSO2xmolO2ymolSO3zmol2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)SO22molO21molSO30molSO22molO21molSO30molSO22xmolO22ymolSO32zmol8起始起始(mol)210平衡平衡(mol)(mol)xyz起始起始(mol)420平衡平衡(mol)2x?
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)问题二问题二:
恒温恒容条件下恒温恒容条件下等效平衡等效平衡恒温恒温恒压恒压9缩积方缩积方向移动向移动起始起始?
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)恒温、恒容下按倍数加料恒温、恒容下按倍数加料起始起始SO2xmolO2ymolSO3zmol平衡状态平衡状态SO22molO21molSO30molSO22molO21molSO30molSO2xmolO2ymolSO3zmolSO2xmolO2ymolSO3zmol充入充入SO22xmolO22ymolSO32zmol相当相当于加压于加压平衡状态平衡状态SO22molO21molSO30mol充入瞬时态充入瞬时态10思考思考在恒温恒容下在恒温恒容下,按不同的投料方式进行反应,按不同的投料方式进行反应,平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同?
三条途径最终达同一平衡三条途径最终达同一平衡1、N2+3H22NH3
(1)1mol4mol0mol
(2)0mol1mol2mol(3)0.5mol2.5mol1mol1mol(3+1)mol0mol(0.5+0.5)mol(2.5+1.5)mol0mol112、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)1mol1mol0mol0mol
(2)0mol0mol2mol2mol“一边倒一边倒”2mol2mol0mol0mol(3)0mol1mol1mol1mol“一边倒一边倒”1mol2mol0mol0mol12在定温定容的条件下,对于在定温定容的条件下,对于反应前反应前后气体分子数后气体分子数改变改变的可逆反应,只改变的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成反应的化学计量数比换算成同一边同一边物质物质的物质的量与原平衡相同的物质的量与原平衡相同,则两平衡等,则两平衡等效效.11、定温(、定温(TT)定容(定容(VV)条件下的等效平衡条件下的等效平衡规律规律13例例1在在一一个个固固定定体体积积的的密密闭闭容容器器中中,加加入入2molA和和2molB,发生如下反应:
发生如下反应:
2A(气气)+2B(气气)3C(气气)+D(气气),达达到到平平衡衡时时,C的的浓浓度度为为Wmol/L,若若维维持持容容器器体体积积和和温温度度不不变变,按按下下列列配配比比作作为为起起始始物物质质达达到到平平衡后衡后,C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/L的是(的是()A2molA+1molB+3molC+1molDB3molC+1molD+1molBC3molC+1molDD1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC142A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)2mol2mol0mol0molA2mol1mol3mol1mol4mol3mol0mol0molB0mol1mol3mol1mol2mol3mol0mol0molC0mol0mol3mol1molD1mol0.5mol1.5mol0.5mol2mol1.5mol0mol0mol15例例22:
一定温度下,往一:
一定温度下,往一固定容积固定容积密闭容器中,密闭容器中,通入通入1molNO1molNO22发生如下反应:
2NO2NO22(g)N(g)N22OO44(g)(g),达平衡时,再向容达平衡时,再向容器内通入器内通入1mol1mol的的NONO22,重新达平衡后,与第重新达平衡后,与第一次平衡时相比,一次平衡时相比,NONO22的体积分数()的体积分数()AA、不变不变BB、增大增大CC、减小减小DD、无法判断无法判断C思考思考:
如果如果达平衡时,再向容器内通入达平衡时,再向容器内通入的是的是1mol1molNN22OO44(g),(g),结论又如何呢结论又如何呢?
16例例3在一固定容积的密闭容器中充入在一固定容积的密闭容器中充入2molA和和1molB,发生反应:
发生反应:
2A(气气)+B(气气)xC(气气),达到平衡后,达到平衡后,C的体积的体积分数为分数为W%。
若维持容器体积和温度不若维持容器体积和温度不变,按变,按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为为起始物质,达到平衡后,起始物质,达到平衡后,C的体积分数的体积分数仍为仍为W%,则,则x值为(值为()A、1B、2C、3D、4BC17例例4在在一一定定温温度度下下,把把2molSO2和和1molO2通通入入一一个个一一定容积的密闭容器中,发生以下反应:
定容积的密闭容器中,发生以下反应:
2SO2+O22SO3,当当此此反反应应进进行行到到一一定定程程度度时时,反反应应混混合合物物就就处处于于化化学学平平衡衡状状态态。
现现维维持持该该温温度度不不变变,令令a、b、c分分别别代代表表初初始始加加入入的的SO2、O2和和SO3的的物物质质的的量量(mol),如如果果a、b、c取取不不同同的的数数值值,它它们们必必须须满满足足一一定定的的相相互互关关系系,才才能能保保证证达达到到平平衡衡时时反反应应混混合合物物中中三三种种气气体体的的含含量量仍仍跟跟上上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白:
述平衡时的完全相同。
(1)若若a=0,b=0,则,则c=。
(2)若若a=0.5,则,则b=,c=。
(3)a、b、c取取值值必必须须满满足足的的一一般般条条件件是是(请请用用两两个个方方程程式式表表示示,其其中中一一个个只只含含a和和c,另另一一个个只只含含b和和c):
,。
20.251.5a+c=2b+c/2=118例例5将将2molSO2和和2molSO3气体混合于固定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:
体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:
2SO2(气气)+O2(气气)2SO3(气),平衡时气),平衡时SO3为为nmol。
相同温度下,分别按下列配比相同温度下,分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质,平在相同体积的密闭容器中加入起始物质,平衡时衡时SO3的物质的量大于的物质的量大于nmol的是(的是()A.2molSO2+1molO2B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molO2+1molSO3CD1922、定温(、定温(TT)定压()定压(PP)条件下的等效平衡)条件下的等效平衡在定温定容的条件下,对于在定温定容的条件下,对于反应前反应前后气体分子数后气体分子数不变不变的可逆反应,只改变的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量的物质的量比例比例与原平衡相同,则两平与原平衡相同,则两平衡等效衡等效.规律规律202体积体积N26体积体积H2大气大气例例66、在一定温度下,把、在一定温度下,把22体积体积NN22和和66体积体积HH22通入一通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图所示)。
容器中发生以下反应:
相通(如图所示)。
NN22+3H+3H222NH2NH33(放热),若达到平衡后,测得混(放热),若达到平衡后,测得混合气体的体积为合气体的体积为77体积。
据此回答下列问题:
体积。
(11)保持上述反应温度不变,设)保持上述反应温度不变,设aa、bb、cc分别代表分别代表初始加入的初始加入的NN22、HH22和和NHNH33的体积,如果反应达到平衡的体积,如果反应达到平衡时,各物质的百分含量和体积与上述平衡时完全相时,各物质的百分含量和体积与上述平衡时完全相同,那么同,那么若若a=1a=1,c=2c=2,则,则b=b=。
在此情况