化學平衡課件

1、1等效平衡化學平衡圖像題2 對于同一可逆反應(yīng)，當外界條件一定時，對于同一可逆反應(yīng)，當外界條件一定時，該反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，該反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或是正逆反應(yīng)同時進行，只要或是正逆反應(yīng)同時進行，只要反應(yīng)物或生成物反應(yīng)物或生成物滿足一定的配比滿足一定的配比，達平衡時，達平衡時，任何相同的組分任何相同的組分的百分含量的百分含量（體積、物質(zhì)的量）（體積、物質(zhì)的量）均對應(yīng)相同均對應(yīng)相同，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。這樣的化學平衡互稱為等效平衡。相同溫度、相同溫度、 相同容積相同容積 相同溫度、相同壓強相同溫度、相同壓強研究等效平衡的方研究等效平衡的方法是：法是：

2、等效轉(zhuǎn)換等效轉(zhuǎn)換等效平衡的等效平衡的基本標志基本標志一、等效平衡的概念一、等效平衡的概念 3二二. .等效平衡的分類等效平衡的分類條件條件反應(yīng)特征反應(yīng)特征等效標志等效標志 轉(zhuǎn)化方法轉(zhuǎn)化方法內(nèi)在關(guān)系內(nèi)在關(guān)系恒恒T、Vm+np+q各種量完各種量完全相等或全相等或成比例成比例(1)逆推還逆推還原法或歸原法或歸零法零法(2)模擬容模擬容器法器法等量等量 等效等效恒恒T、Pm +n=p+q等比等比 等等效效才才即說明說明:1.:1.各種量相等或成比例是這些量各種量相等或成比例是這些量: :體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、濃體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、濃度、物質(zhì)的量、密度、平均摩爾質(zhì)量；度、物質(zhì)的量、密度、平均摩爾質(zhì)量；2.

3、2.在恒溫恒容條件下在恒溫恒容條件下, ,各種量都完全相同各種量都完全相同, ,故也稱故也稱”等同平衡等同平衡”3.在恒溫恒容下在恒溫恒容下,若反應(yīng)為等體積變化若反應(yīng)為等體積變化,只要等比即等效只要等比即等效,但如果給但如果給出的出的標志標志是是濃度濃度相等相等,這時就必須為等量才等效這時就必須為等量才等效4.對于等體積反應(yīng)對于等體積反應(yīng),不管是恒溫恒容或恒溫壓不管是恒溫恒容或恒溫壓,只要等比即等效只要等比即等效4等效平衡中常見比較的幾個量等效平衡中常見比較的幾個量m+np+q等溫等體積等溫等體積等溫等壓等溫等壓 兩平衡中各量的關(guān)系兩平衡中各量的關(guān)系n%(v%)濃度濃度 n密度密度M相相 等等

4、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5等效平衡中常見比較的幾個量等效平衡中常見比較的幾個量m +n=p+q等溫等體積等溫等體積等溫等壓等溫等壓 兩平衡中各量的關(guān)系兩平衡中各量的關(guān)系n%(v%)濃度濃度 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6SO2 a molO2 b molSO3 c molSO2 a molO2 b molSO3 c molSO2 K a molO2 kb molSO3 kc mol平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)()()平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)()()平衡狀態(tài)平

5、衡狀態(tài)()()等同平衡等同平衡2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）倍比平衡倍比平衡7起始起始(mol) 2 1 0平衡平衡(mol)(mol) x y z起始起始(mol) 4 2 0平衡平衡(mol) 2x? 2y ? 2z ?2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）問題一問題一: :恒溫恒壓條件下恒溫恒壓條件下等效平衡等效平衡恒溫恒溫恒壓恒壓8SO2 xmolO2 ymolSO3 zmolSO2 xmolO2 ymolSO3 zmol恒溫、恒壓下按倍數(shù)加料起始起始平衡平衡平衡平衡SO2 2 molO2 1 molSO3 0 mol起始起始SO2 xmolO2 ymolSO3

6、 zmol2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）SO2 2 molO2 1 molSO3 0 molSO2 2 molO2 1 molSO3 0 molSO2 2x molO2 2y molSO3 2z mol9起始起始(mol) 2 1 0平衡平衡(mol)(mol) x y z起始起始(mol) 4 2 0平衡平衡(mol) 2x? 2y ? 2z ?2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）問題二問題二: :恒溫恒容條件下恒溫恒容條件下等效平衡等效平衡恒溫恒溫恒壓恒壓10縮積方縮積方 向移動向移動起始起始?2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）恒溫、恒容下按倍數(shù)加料恒

7、溫、恒容下按倍數(shù)加料起始起始SO2 x mol O2 y molSO3 z mol平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)SO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 molSO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 molSO2 x mol O2 y molSO3 z molSO2 x mol O2 y molSO3 z mol充入充入SO2 2x mol O2 2y molSO3 2z mol相當相當 于加壓于加壓平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)SO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 mol充入瞬時態(tài)充入瞬時態(tài)11思考思考在恒溫恒容下在恒溫恒容下，按不同的投料方式進行反應(yīng)，按不同的投料方式進行反應(yīng)，平衡后各體

8、系內(nèi)相同組分濃度是否對應(yīng)相同平衡后各體系內(nèi)相同組分濃度是否對應(yīng)相同 ？三條途徑最終達同一平衡三條途徑最終達同一平衡 1、 N2 + 3H2 2NH3 (1) 1mol 4mol 0mol (2) 0mol 1mol 2mol (3) 0.5mol 2.5mol 1mol 1mol (3+1)mol 0mol(0.5+0.5)mol (2.5+1.5)mol 0mol122、 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)(1) 1mol 1mol 0 mol 0 mol(2) 0 mol 0 mol 2 mol 2 mol“一邊倒一邊倒” 2 mol 2 mol 0 mol 0 m

9、ol(3) 0 mol 1 mol 1 mol 1 mol“一邊倒一邊倒” 1mol 2 mol 0 mol 0 mol13 在定溫定容的條件下，對于在定溫定容的條件下，對于反應(yīng)前反應(yīng)前后氣體分子數(shù)后氣體分子數(shù)改變改變的可逆反應(yīng)，只改變的可逆反應(yīng)，只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應(yīng)的化學計量數(shù)比換算成反應(yīng)的化學計量數(shù)比換算成同一邊同一邊物質(zhì)物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等，則兩平衡等效效.1 1、定溫（、定溫（T T）定容（）定容（V V）條件下的等效平衡）條件下的等效平衡規(guī)律規(guī)律14 例例1 在一個在一個固定體積固定體積

10、的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入2molA和和2molB，發(fā)生如下反應(yīng)：，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（氣）（氣）+ 2B（氣）（氣） 3C（氣）（氣）+ D（氣），（氣），達到平衡時，達到平衡時，C的濃度為的濃度為Wmol/L,若維持容器體若維持容器體積和溫度不變積和溫度不變,按下列配比作為起始物質(zhì)達到平按下列配比作為起始物質(zhì)達到平衡后衡后,C的濃度仍為的濃度仍為Wmol/L的是（的是（ ） A 2molA+1molB+3molC+1molD B 3molC+1molD+1molB C 3molC+1molD D 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C15 2A（g）+ 2

11、B（g） 3C（g）+ D（g） 2mol 2mol 0mol 0molA 2mol 1mol 3mol 1mol 4mol 3mol 0mol 0mol B 0mol 1mol 3mol 1mol 2mol 3mol 0mol 0molC 0mol 0mol 3mol 1mol D 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol 2mol 1.5mol 0mol 0mol16例例2 2：一定溫度下，往一：一定溫度下，往一固定容積固定容積密閉容器中，密閉容器中，通入通入1molNO1molNO2 2發(fā)生如下反應(yīng)：發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2NO2 2(g) N(g) N2 2O O4 4(g)(

12、g)，達平衡時，再向容，達平衡時，再向容器內(nèi)通入器內(nèi)通入1mol1mol的的NONO2 2，重新達平衡后，與第，重新達平衡后，與第一次平衡時相比，一次平衡時相比，NONO2 2的體積分數(shù)（）的體積分數(shù)（） A A、不變、不變 B B、增大、增大C C、減小、減小 D D、無法判斷、無法判斷C思考思考: :如果達平衡時，再向容器內(nèi)通入的是如果達平衡時，再向容器內(nèi)通入的是1mol N1mol N2 2OO4 4(g),(g),結(jié)論又如何呢結(jié)論又如何呢? ?17例例3 在一固定容積的密閉容器中充入在一固定容積的密閉容器中充入2molA和和1molB，發(fā)生反應(yīng)：，發(fā)生反應(yīng)：2A(氣氣)+B(氣氣) x

13、C(氣氣),達到平衡后，達到平衡后，C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為W%。若維持容器體積。若維持容器體積和溫度不變，按和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC為起始物質(zhì)，達到平衡后，為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的的體積分數(shù)仍為體積分數(shù)仍為W%，則，則x值為（值為（ ） A、1 B、2 C、3 D、4B C18 例例4 在一定溫度下，把在一定溫度下，把2molSO2和和1molO2通入一個一通入一個一定容積的密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：定容積的密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3，當此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)混，當此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學平衡狀態(tài)。

14、現(xiàn)維持該溫度不變，令合物就處于化學平衡狀態(tài)?，F(xiàn)維持該溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的分別代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(mol)，如果如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時反應(yīng)混合物中三種氣體的含量仍系，才能保證達到平衡時反應(yīng)混合物中三種氣體的含量仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝焊鲜銎胶鈺r的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)若若a=0，b=0，則，則c= 。 (2)若若a=0.5，則，則b= ，c= 。 (3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是(請用兩

15、個方程式請用兩個方程式表 示 ， 其 中 一 個 只 含表 示 ， 其 中 一 個 只 含 a 和和 c ， 另 一 個 只 含， 另 一 個 只 含 b 和和c)： ， 。2 0.25 1.5 a+c=2 b+c/2=119 例例5 將將2molSO2和和2molSO3 氣體混合于固定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(yīng)：體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(氣氣)+O2(氣氣) 2SO3 （氣），平衡時（氣），平衡時SO3為為n mol。相同溫度下，分別按下列配比。相同溫度下，分別按下列配比在相同體積的密閉容器中加入起始物質(zhì)，平在相同體積的密閉容器中加入起始物質(zhì)

16、，平衡時衡時SO3的物質(zhì)的量大于的物質(zhì)的量大于n mol的是（的是（ ）A.2mol SO2+1 molO2 B. 4molSO2+1molO2C. 2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3C D202 2、定溫（、定溫（T T）定壓（）定壓（P P）條件下的等效平衡）條件下的等效平衡 在定溫定容的條件下，對于在定溫定容的條件下，對于反應(yīng)前反應(yīng)前后氣體分子數(shù)后氣體分子數(shù)不變不變的可逆反應(yīng)，只改變的可逆反應(yīng)，只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應(yīng)的化學計量數(shù)比換算成同一邊物質(zhì)反應(yīng)的化學計量數(shù)比換算成同一

17、邊物質(zhì)的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量比例比例與原平衡相同，則兩平與原平衡相同，則兩平衡等效衡等效.規(guī)律規(guī)律212體積體積N26體積體積H2大氣大氣例例6 6、在一定溫度下，把、在一定溫度下，把2 2體積體積N N2 2和和6 6體積體積H H2 2通入一通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通（如圖所示）。容器中發(fā)生以下反應(yīng)：氣相通（如圖所示）。容器中發(fā)生以下反應(yīng)：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3（放熱），若達到平衡后，測得混（放熱），若達到平衡后，測得混合氣體的體積為合氣體的體積為7 7體積。據(jù)此回答下列問題：體積。據(jù)此回答下列

18、問題：（1 1）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)a a、b b、c c分別代分別代表初始加入的表初始加入的N N2 2、H H2 2和和NHNH3 3的體積，如果反應(yīng)達到的體積，如果反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的百分含量和體積與上述平衡時平衡時，各物質(zhì)的百分含量和體積與上述平衡時完全相同，那么完全相同，那么 若若a=1a=1，c=2c=2，則，則b=b= 。在此情況下，反。在此情況下，反應(yīng)起始時將向應(yīng)起始時將向_方向進行。方向進行。3 3逆反應(yīng)逆反應(yīng)222體積體積N26體積體積H2大氣大氣例例6 6、在一定溫度下，把、在一定溫度下，把2 2體積體積N N2 2和和6 6體積體積H

19、H2 2通入一個帶活塞的體通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通（如圖所示）。容器積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通（如圖所示）。容器中發(fā)生以下反應(yīng)：中發(fā)生以下反應(yīng)：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3（放熱），若達到平衡后，測（放熱），若達到平衡后，測得混合氣體的體積為得混合氣體的體積為7 7體積。據(jù)此回答下列問題：體積。據(jù)此回答下列問題：（1 1）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)a a、b b、c c分別代表初始加入的分別代表初始加入的N N2 2、H H2 2和和NHNH3 3的體積，如果反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的百分含量和體的體積，如果反

20、應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的百分含量和體積與上述平衡時完全相同，那么積與上述平衡時完全相同，那么若需規(guī)定起始反應(yīng)向逆方向進行，則若需規(guī)定起始反應(yīng)向逆方向進行，則C C的范圍是的范圍是 。（2 2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.56.5體積，則體積，則可采取的措施是可采取的措施是_理由是理由是 。 1C(c)10，達到平衡時，達到平衡時，VA=1.2aL。則：。則： (1)反應(yīng)開始時，反應(yīng)開始時，B容器中化學反應(yīng)速率容器中化學反應(yīng)速率_A容器中的化學反應(yīng)速率容器中的化學反應(yīng)速率(填填“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”)；大于大于24例例7 7

21、：如圖所示，向如圖所示，向A中充入中充入1mol X和和lmo1 Y，向，向B中充入中充入2mol X和和2mol Y，起，起始始Va=Vb=a L，在相同溫度和有催化劑的，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)：條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，達到平衡時，達到平衡時，VA=1.2aL。則：。則： (2)A容器中容器中X的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化率為化率為_，且且A容器中容器中X的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率_B容器容器中中X的轉(zhuǎn)化率；的轉(zhuǎn)化率；(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)； 40大于大于25(3)打開打開K一段時間一段時間達到新

22、平衡時達到新平衡時，A的體積為的體積為_(連通管中氣體體積不計連通管中氣體體積不計) 。例例7 7：如圖所示，向如圖所示，向A中充入中充入1mol X和和lmo1 Y，向，向B中充入中充入2mol X和和2mol Y，起，起始始Va=Vb=a L，在相同溫度和有催化劑的，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)：條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，達到平衡時，達到平衡時，VA=1.2aL。則：。則： 26ABX(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，起始：起始： 1molX，1molY2molX，2molY平衡：平衡

23、：AB3.6aL (3)打開打開K一段時間達到新平衡時，一段時間達到新平衡時，A的體積為的體積為_(連通管中氣體體積不計連通管中氣體體積不計) 。2.6aL27二、有關(guān)平衡的圖像二、有關(guān)平衡的圖像 分析方法和技巧分析方法和技巧 做到三看做到三看:一看一看:坐標的含義坐標的含義二看二看:曲線的形狀和走向曲線的形狀和走向三看三看:曲線的起點、拐點和終點曲線的起點、拐點和終點圖像的類別圖像的類別時間與速率、濃度、物質(zhì)的百分含量、混合氣時間與速率、濃度、物質(zhì)的百分含量、混合氣體的密度、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的物體的密度、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的物質(zhì)的量等等質(zhì)的量等等溫度與物質(zhì)的平衡濃度、反

24、應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等溫度與物質(zhì)的平衡濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等壓強與物質(zhì)的平衡濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等壓強與物質(zhì)的平衡濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等28V正正V逆逆看圖：化學平衡向什么方向移動？看圖：化學平衡向什么方向移動？V時間時間答：逆反應(yīng)答：逆反應(yīng)開始。開始。 平衡向正平衡向正反應(yīng)方向移反應(yīng)方向移動。動。答：答： 平衡向平衡向正反應(yīng)方向移正反應(yīng)方向移動。動。292A(g) + B(g) 2C(g)T2 P1T1 P2T1 P1C%tP1P2 正反應(yīng)是 熱反應(yīng).0吸吸300濃度平衡時間曲線A或或BC時間時間濃度t1 t2 t3此圖在t2時，時，如果是加熱，那么Q值是大于0，還是小于0？如果是減壓，那么m+n與

25、p+q的關(guān)系如何？mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q31練習1 1、下圖是在其它條件一定時，反應(yīng)、下圖是在其它條件一定時，反應(yīng)2NO+O2 2NO2+ Q（Q0)中中NO 的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標有系曲線。圖中坐標有A A、B B、C C、D D、E 5E 5點，其中表點，其中表示未達平衡狀態(tài)且示未達平衡狀態(tài)且V V正正VV逆逆的點是的點是 。ABCEDC點點NO轉(zhuǎn)化率T 032 2 2、如圖所示，圖中、如圖所示，圖中a a曲線表示曲線表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反應(yīng)過程，若使的反應(yīng)過程，若使a曲線變?yōu)榍€變?yōu)閎曲

26、線，可采取的措施是（曲線，可采取的措施是（ ）0Z%tabA. 加入催化劑加入催化劑B. 增大增大Y的濃度的濃度C. 降低溫度降低溫度D. 增大體系壓強增大體系壓強0AD33圖像題：圖像題：3 3對于放熱反應(yīng)對于放熱反應(yīng) 2A(g) +B(g) 2C(g)的下列圖像正確的是（）的下列圖像正確的是（）AC C100100500500t tA Av逆v正vPBc(Cc(C) )t t有催化劑有催化劑無催化劑無催化劑C C1001001010A A的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率PD34圖象題圖象題B4 對于達到平衡的可逆反應(yīng)對于達到平衡的可逆反應(yīng): X+Y W+Z 增增大壓強則反應(yīng)速率的變化圖象如右下圖所示。大壓強則反應(yīng)速率的變化圖象如右下圖所示。據(jù)此分析據(jù)此分析 X、Y、W、Z的聚集狀態(tài)是的聚集狀態(tài)是 （ ）A.Z、W均為氣態(tài)，均為氣態(tài)，X、Y中有一種為氣體中有一種為氣體B. Z、W中有一種為