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选修化学平衡等效平衡


应用三
在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度进行以下反
应:H2(g)十 Br2(g)
2HBr(g) 已知加入lmolH2和
2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表已知项)在相同条件
下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号①一③的
状态,填写表中的空白。
0
0.5
2g-4m
2a (g-m)a
【例题】.对于反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),在
5000C,1个标准大气压下,进行6次实验,实验时
的有关物质的起始浓度数据如下:
编号
SO2
O2
SO3
1
2a
a
0
2
0
0
2a
3
a
0.5a
a
4
4a
2a
0
5
0
a
3a
6
a
0.5a
3a
其中达到平衡时属于等效平衡的体系
有 1、2、3、4、6 ;

2、定温(T)定压(p)条件:
A、x+y≠ p+q 等温等容:相同起始物质的物质的量相等 等温等压:相同起始物质的物质的量之比相等
B、x+y = p+q
相同起始物质的物质的量之比相等
探究3
定温(T)定压(V)下等效平衡的条件
500℃ 101kPa
分析容器A中N2、H2的 物质的量浓度影响因素。
1molN2 3molH2
A
c( N 2
2molSO3
平衡I
= 平衡II
【思考】2 ★定温定容
浓度/mol·L-1
浓度/mol·L-1
2.00 1.58 HI
2.00
HI
1.58
1.00
1.00
H2或I2
0.21
0.21
0.00
t1 时间/s
0.00
从正反应开始
1molH2+1molI2
相当于
H2或I2
t2 从逆反应开始
2molHI
时间/s
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(1)若m+n≠p+q ,若建立等效平衡状 态,必须满足什么条件?
探究1
定温(T)定容(V)下等效平衡的条件
N2+3H2 500℃ 1L
2NH3 500℃ 1L
1molN2 3molH2
0121..mm55mmmooollooNNlllNH2NH2322 133mmoolNHlHH2 23
同。
例变化
保证极值换算后 的起始投料比例 相同。
两次平衡时各组分 百分含量、c相同, n同比例变化
应用一
将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3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:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下,分别 按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO3 等于n mol的是( BD ) A. 1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3 B. 4.0 mol SO2+1.0 mol O2 C. 2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3 D. 3.0 mol SO2+0.5 mol O2+1.0 mol SO3
等效条件
结果
定温 定容
定温 定压
不相等m+n≠p+q (△n(g)≠0)
相等m+n=p+q (△n(g)=0)
不相等m+n≠p+q (△n(g)≠0)
相等m+n=p+q (△n(g)=0)
需保证极值换算后 的起始投料相同。
两次平衡时各组分 百分含量、n、c均
相同
保证极值换算后, 两次平衡时各组分百
起始投料比例相 分量相同,n、c同比
【练习】将2molSO2和2molSO3 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: 2SO2(气)+O2(气) 2SO3 (气),平衡时 SO3为n mol。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 衡时SO3的物质的量大于n mol的是( C D )
A. 2mol SO2+1 molO2 B.4molSO2+1molO2
2、定温(T)定压(p)条件:
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(2)若m+n=p+q ,若建立等效平衡状 态,必须满足什么条件?
若m+n=p+q ,若建立等效平衡状态,必须 保证极值换算后的起始投料比例相同。
总结
等效平衡的条件:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
条件 反应前后气体分子数关系
• (2)观察有关物质的量是否相等或成比例。
• 【思考】1.在相同温度下,有两个容积相等(定 温定容)的密闭容器A和B。现在往A中充入 2molSO2、1molO2,往B中充入2molSO3,两容 器中的反应最终能否达到同一平衡状态?即平 衡后各物质的浓度或百分含量是否相等?
↔ 2molSO2+1molO2
探究三
2、恒温恒压条件下等效平衡的条件
若经换算成“相当”的反应物后, 它们的物质的量比或体积比一致时,则 平衡状态相同。
反应前后气体计量数之和相等的反应等 效平衡的条件:
无论是在恒温恒压或恒温恒容条件 下,若经换算成“相当”的反应物后, 它们的物质的量比或体积比一致时,则 平衡状态相同。
等效平衡的条件(xA+yB pC+qD)
相同。
【练习】在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、
1mol B,发生反应:A(气)+B(气) 2C(气)达到
平衡时,C的质量分数为W。在相同条件下,按
下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为
W的是(
)C.D
A.2mol C
B.3mol C
C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C
C. 2molSO2+1molO2+2molSO3
D.3molSO2+1molO2+1molSO3
1、定温(T)定容(V)条件:
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(1)若m+n=p+q ,若建立等效平衡状 态,必须满足什么条件?
探究2
定温(T)定容(V)下等效平衡的条件
在定T、V情况下,下列情况等效的是:
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(2)若m+n=p+q ,若建立等效平衡状 态,必须满足什么条件?
探究4
500℃ 1L
500℃
1L
1L
500℃ 1L
1molBr2
1molH2 1molH2
H2
2molH2
2molHBr 2molHBr
Br2
HBr
A
B
C
请总结反应前后气体计量数之和相等反 应的等效平衡条件。
二、等效平衡的分类 : mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
条件
定温 定容
反应前后气体分子数关 系
不相等m+n≠p+q (△n(g)≠0)
相等m+n=p+q (△n(g)=0)
等效条件
结果
定温 定压
不相等m+n≠p+q (△n(g)≠0)
相等m+n=p+q (△n(g)=0)
1、定温(T)定容(V)条件:
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(1)若m+n≠p+q ,若建立等效平衡状 态,必须满足什么条件?
若m+n≠p+q ,若建立等效平衡状态,必须 保证极值换算后的起始投料比例相同。
例题分析
在一定温度下保持压强相等的密闭容器中,充入 1molA、2molB发生A+B 2C+D,达到平衡时 A的含量为w,下列物质组合充入该容器中,A的 含量仍为w的是( BD ) A. 2molC+1molD B. 1molB+2molC+1molD C. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD
一、等效平衡状态观念 1、等效平衡状态涵义
• 某一可逆反应,在一定条件(T、c、p)下, 经过不同的途径建立平衡时,各组分的百分 含量(质量百分含量、体积分数、物质的量 分数)对应相等的状态互称为等效平衡状态 (简称等效平衡)。
2、判断“等效平衡”的方法
• (1)使用极限转化的方法将各体系变换成 同一反应物或生成物,
等效平衡
达到平衡时反应混合物中各组成成分 的含量决定于什么条件? 相同物质的起始浓度、压强、温度 等效平衡的条件是什么? 保持同一物质、相同的起始浓度、压 强、温度
等效平衡
对于一个确定的可逆反应, 化学平衡状态只 与条件(T、c、p) 有关,而与建立平衡的途 径无关。即在相同的条件下,无论是从正反应 开始,还是从逆反应开始,或是从正逆反应同 时开始;无论是一次投料,还是分次投料,只 要经极值换算后,起始投料物质的浓度对应相 等,则平衡时的状态都为等效平衡,即各组分 的百分含量对应相等。
例:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
A 2mol 2mol
0mol 0mol
B 0mol 0mol
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