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等效平衡. 灌南高级中学化学组. 一、等效平衡的含义 二、等效平衡的分类 三、等效平衡基本模式小结 四、等效平衡规律的应用. 复习 :. 1. 化学平衡状态的建立与条件 (如浓度、温度、压强) 有关,与途径无关 , 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 ②逆向建立④分批加入反应物等. 一、等效平衡的含义. 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,只是起始加入物质的情况不同,达到平衡后, 任何相同组分的分数( 体积分数、 物质的量分数、 质量分数) 均相同 ,这样的化学平衡互称为等效平衡。. 二、等效平衡的分类.
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等效平衡 灌南高级中学化学组
一、等效平衡的含义 • 二、等效平衡的分类 • 三、等效平衡基本模式小结 • 四、等效平衡规律的应用
复习: 1.化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强)有关,与途径无关, 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 ②逆向建立④分批加入反应物等
一、等效平衡的含义 • 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,只是起始加入物质的情况不同,达到平衡后,任何相同组分的分数(体积分数、物质的量分数、质量分数)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
二、等效平衡的分类 • 1、完全等同的平衡 各物质的物质的量及物质的量浓度均对应相同 • 2、成比例平衡
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: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。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的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,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的完全相同。请填写下列空白: (1)若a=0,b=0,则c=______ 。 (2)若a=0.5,则b=______c=______。 (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和c,另一个只含b和c )____________、___________________。 2 0.25 1.5 a+c=2 b+0.5c=1或2b+c=1
例2 在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个容积可变的密闭容器里,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。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的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,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的完全相同。请填写下列空白: • (1)若a=0,b=0,则c______ 。 • (2)若a=0.5,则b=______c______。 • (3) a、b、c必须满足的一般条件是_____________________________________。 >0 0.25 ≥0 a:b=2:1且a≥ 0,c ≥ 0,a+c >0
_ _ _ _ M M M M • 比较:当m+n ≠ p+q,即Δn(g) ≠0时, 对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), Vi% Vi% Ci Ci ni ani ρ ρ
例3 在一个容积固定的密闭容器中,保持一定的温度,进行以下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知加入2molH2和2molI2时,达平衡后HI体积分数为W%,浓度为Zmol/L,现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的H2 、I2和HI的物质的量(mol)。 (1)a、b、c取值必须满足_______________条件时才能保持平衡时各组分的物质的量浓度不变。 (2)a、b、c取值必须满足_______________条件时才能保持平衡时各组分的体积分数不变。 a=b ≥ 0,c ≥ 0且a+0.5c=2 a=b≥ 0,c ≥ 0且a+c>0
例4 在一个容积可变的密闭容器中,保持一定的温度,进行以下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知加入2molH2和2molI2时,达平衡后HI体积分数为W%,浓度为Zmol/L,现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的H2 、I2和HI的物质的量(mol)。 (1)a、b、c取值必须满足_______________条件时才能保持平衡时各组分的物质的量浓度不变。 (2)a、b、c取值必须满足_______________条件时才能保持平衡时各组分的体积分数不变。 a=b≥ 0,c ≥ 0且a+c>0 a=b≥ 0,c ≥ 0且a+c>0
_ _ _ _ M M M M • 比较:当m+n = p+q,即Δn(g) =0时, 对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), Vi% Vi% aCi Ci ani ani aρ ρ
三、等效平衡基本模式小结 • 对于可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), • 当m+n ≠ p+q,即Δn(g) ≠0时, • 在温度体积一定的条件下达到的等效平衡一定是完全等同的平衡; • 在温度压强一定的条件下达到的等效平衡是成比例平衡; • 对于可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), • 当m+n=p+q,即Δn(g) =0时, • 无论在温度体积一定的条件下, 还是在温度压强一定的条件下,达到的等效平衡都是成比例平衡
四、等效平衡规律的应用 • 练习1、在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g) xC(g),达平衡后,C的体积分数为a。若恒温恒容下,将0.6molA、0.3molB和1.4molC作为起始物充入同样的容器中,达到平衡后,C的体积分数仍为a。则x的值可能为( ) A 2 B 3 C 4 D 无法确定 AB
练习2、在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行反应A(g)+B(g) 2C(g),已知加入1molA和2molB,在达到平衡后生成了amolC(见下表已知项),此时C在平衡混合气中的体积分数为x。在相同的实验条件下,填写下表中的空白: x 2amol 0.25mol 0.75mol 4mol 4amol
K 可左右 移动 A B • 练习3、如图所示,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,起始时,V(A)=V(B) =aL。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:X(g)+Y(g) 2Z(g)+ W(g);ΔH<0,达到平衡时,V(A)=1.2aL。请回答: (1)A中X的转化率α(A) = _____。 (2)A、B中X的转化率的关系: α(A) ___ α(B) (填“>”、“<”或“=”)。 (3)打开K,一段时间后又达到平衡时,A的体积为_____ L(连通管中气体体积不计) 40% > 2.6a
(1-a) • 练习4 Ⅰ.恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下的反应:A(g)+B(g) C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB,达到平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为_________ mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol。 (3)若开始时放入x molA和2molB和1molC ,达到平衡后,A和C的物质的量为ymol和3amol,则x= ________ mol,y= ________ mol 。 平衡时,B的物质的量____(选填一个编号) (甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、小于、等于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,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bmolC。将b与(1)小题中的a进行比较_________(选一个编号) (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____________________________________ 3a (3-3a) 2 丁 若3a>1,n(B)<2mol;若3a=1,n(B)=2mol;若3a<1,n(B)>2mol a/(2-a) 乙 平衡时p(Ⅰ) >p(Ⅱ) ,加压,平衡右移,故a>b
练习5、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: 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 AC
练习6、在密闭容器中反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%。则( ) A 平衡向正方向移动了 B 物质B的质量分数增加了 C 物质A的转化率减少了 D a>b AB