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等效平衡. 你知道“等效平衡”的由来吗?. 看一看. A 、 B 两相同容器,在相同的条件下反应达平衡后,两容器中对应各物质的 物质的量、物质的量浓度、体积分数 有什么关系?. 3molH 2 1molN 2. 3molH 2 1molN 2. 完全相同. A. B. P39:800 o C 容积为 1L 的密闭容器里,在催化剂存在的条件下进行如下反应. 催化剂. CO+H 2 O ( g) CO 2 +H 2. 高温. P40:. 2SO 3. 平衡状态. 平衡状态. 2SO 2 + O 2.
E N D
看一看 A、B两相同容器,在相同的条件下反应达平衡后,两容器中对应各物质的物质的量、物质的量浓度、体积分数有什么关系? 3molH2 1molN2 3molH2 1molN2 完全相同 A B
P39:800oC容积为1L的密闭容器里,在催化剂存在的条件下进行如下反应P39:800oC容积为1L的密闭容器里,在催化剂存在的条件下进行如下反应 催化剂 CO+H2O(g) CO2+H2 高温 P40:
2SO3 平衡状态 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 91% SO2 a% O2 b% SO3 91% 开始 开始 2mol SO2 1mol O2 2mol SO3 甲: 乙:
等效平衡: 在一定条件下(定温、定容或定温、定压),同一可逆反应可以从不同途径建立相同 的平衡,这样的平衡互称为等效平衡。
模式一 同温、同体积的三个密闭容器进行如下反应 : 高温、高压 N2+3H2 2NH3 催化剂 A B C 1.5molH2 0.5molN2 ____NH3 3molH2 1molN2 2molNH3 1mol 达平衡后,三个容器中H2、N2、NH3 ——————、_____、_______分别相等。 浓度 物质的量 百分含量
类型一 定温、定容条件下的等效平衡 类型一 同一可逆反应,不同的起始状态,达平衡时,体系中各同种组分的_________相同。(同种组分的_____和________均相同) 物质的量 百分含量 浓度 判断方法 把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的________相同,则是等效平衡。 物质的量
2SO3 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 恒温恒容 A B. 2 mol SO3 (2 1 0) C. 4 mol SO2+2 mol O2 (4 2 0)
平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 2mol SO2 1mol O2 2mol SO3 2mol SO2 1mol O2 SO2 a1% O2 b1% SO3 c1% 恒温恒容 A: 2 mol SO2+1 mol O2 (2 1 0) B: 2 mol SO3 (2 1 0) 4 mol SO2+2 mol O2 (4 2 0) C: a1 <a b1 <b c1 >c
2SO3 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 讨论1(恒温恒容) (A、D) A. 2 mol SO3 (2 1 0) B. 4 mol SO2+2 mol O2 (4 2 0) (4 2 0) C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3 (2 1 0)
在一定条件下,把2molSO2和1molO2通入一个定容密闭容器里,发生如下反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态。现在维持温度不变,令a 、b 、c分别代表初始加入的SO2、O2、SO3的物质的量。如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完全相同。 催化剂 (1)若a=0,b=0,则c=_____ 例1、 2 0.25 1.5 (2)若a=0.5,则b=_____,c=______ (3)a、b 、c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):_________,_________. a+c=2 2b+c=2
等效平衡 在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的_________均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。 百分含量
在一定温度下,带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应:在一定温度下,带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应: 催化剂 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 模式二 4molSO2 2molO2 2molSO2 1molO2 2V V 浓度 达平衡后两个容器中各组分的_____、_______ 分别相等,但________不相等。 百分含量 物质的量
2SO3 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 (2 1 0) (4 2 0) (4 2 0) (2 1 0) 讨论2恒温恒压 讨论2(恒温恒压) A. 2 mol SO3 B. 4 mol SO2+2 mol O2 C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3
平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2mol SO2 1mol O2 2mol SO2 1mol O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 4mol SO2 2mol O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 恒温恒压 =
2SO3 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 (2 1 0) (4 2 0) (4 2 0) (2 1 0) 讨论2恒温恒压 A与B: 讨论2(恒温恒压) 物质的量: 不相同 物质的量浓度: 相同 体积分数: 相同 A. 2 mol SO3 B. 4 mol SO2+2 mol O2 C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3
定温、定压条件下的等效平衡 类型二 类型二 同一可逆反应,不同的起始状态,达平衡时,各体系中同种组分的_______或_________相同,但________不相同 浓度 百分含量 物质的量 判断方法 把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的_____________相同,则是等效平衡。 物质的量之比
2SO3 平衡状态 2SO2 + O2 SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 2mol SO2 1mol O2 (2 1 0) (4 2 0) (4 2 0) (2 1 0) 讨论2恒温恒压 A与B: 讨论2(恒温恒压) 物质的量: 不相同 物质的量浓度: 相同 体积分数: A. 2 mol SO3 B. 4 mol SO2+2 mol O2 C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3 相同 如果在C中加入的是2 mol O2,其它条件相同,这三者相同吗? 都不同。
定温、定压条件下的等效平衡 类型二 类型二 同一可逆反应,不同的起始状态,达平衡时,各体系中同种组分的_______或_________相同,但________不相同 浓度 百分含量 物质的量 判断方法 把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的_____________相同,则是等效平衡。 物质的量之比
例2、有甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。在一定温度下,向甲中通入3molN2和4molH2,反应达到平衡时,生成NH3物质的量为amol。例2、有甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。在一定温度下,向甲中通入3molN2和4molH2,反应达到平衡时,生成NH3物质的量为amol。 (2)相同温度下,若乙中通入6molN2和8molH2,且保持压强与甲相同,反应达到平衡时,生成NH3物质的量为bmol,则b与a的关系可表示为______。 b=2a (3)若(2)中乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成NH3物质的量为Cmol,则C与a的关系可表示为___________。 C>2a
相同温度下,带有可自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应:相同温度下,带有可自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应: 2HI(g) H2(g)+I2(g) 甲 丙 乙 模式三 模式三 2molH2 2mol I2 2molHI 2molH2 2mol I2 2V V V 达平衡后,容器甲和乙中HI、H2、I2 ____和__________分别相等,容器甲和丙中HI、H2、I2___________分别相等。 浓度 百分含量 百分含量
反应前后气体体积相等的反应 可以在定温定压的条件下建立起各组分的浓度相同、含量相同、物质的量不相同的等效平衡;也可以在定温定容的条件下建立起各组分的含量相同、浓度不同、物质的量也不同的等效平衡。 类型三 类型三 判断方法 把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的_______________相同,则是等效平衡。 物质的量之比
相同温度下,带有可自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应:相同温度下,带有可自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应: 2HI(g) H2(g)+I2(g) 甲 丙 乙 模式三 模式三 2molH2 2mol I2 2molHI 2molH2 2mol I2 2V V V 达平衡后,容器甲和乙中HI、H2、I2 ____和__________分别相等,容器甲和丙中HI、H2、I2___________分别相等。 浓度 百分含量 百分含量
例3、在一定容密闭容器中,保持一定的温度,在一定条件下进行以下反应: A(g)+2B(g) 3C(g),已知加入1molA和3molB,达到平衡后,生成amolC。 (1)达到平衡时,C在反应混合物中的百分含量是______(用字母a表示) 例3 25a% (2)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和6molB,达到平衡后,C物质的量为______mol (用字母a表示) 。此时C在反应混合气中的百分含量_______(填增大、减小或不变)。 2a 不变 (3)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反应混合物中的含量不变,则还应加入C_____ mol 6
练习1 在一定容密闭容器中,充入2 molA和1 molB,发生反应2A(g)+B(g) xC(g),达平衡后,C的体积分数为w%。若维持容器容积和温度不变,按0.6 molA、0.3 molB、1.4 molC为起始配比投入,达平衡后,C的体积分数也为w%。则X的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4
2 . I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应 : A(气)+B(气) C(气) (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。 (3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=mol,y=mol。 平衡时,B的物质的量(选填一个编号) (甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是。 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是。 II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。 (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较(选填一个编号)。 (甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是。 练习2