高中化學等效平衡市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、等效平衡化學平衡圖像題1第1頁 對于同一可逆反應，當外界條件一定時，該反應不論從正反應開始，還是從逆反應開始，或是正逆反應同時進行，只要反應物或生成物滿足一定配比，達平衡時，任何相同組分百分含量（體積、物質量）均對應相同，這么化學平衡互稱為等效平衡。相同溫度、 相同容積 相同溫度、相同壓強研究等效平衡方法是：等效轉換等效平衡基本標志一、等效平衡概念 2第2頁二.等效平衡分類條件反應特征等效標志轉化方法內在關系恒T、Vm+np+q各種量完全相等或成百分比(1)逆推還原法或歸零法(2)模擬容器法等量 等效恒T、Pm +n=p+q等比 等效才即說明:1.各種量相等或成百分比是這些量:體積分數(shù)、質量分

2、數(shù)、濃度、物質量、密度、平均摩爾質量；2.在恒溫恒容條件下,各種量都完全相同,故也稱”等同平衡”3.在恒溫恒容下,若反應為等體積改變,只要等比即等效,但假如給出標志是濃度相等,這時就必須為等量才等效4.對于等體積反應,不論是恒溫恒容或恒溫壓,只要等比即等效3第3頁等效平衡中常見比較幾個量m+np+q等溫等體積等溫等壓 兩平衡中各量關系n%(v%)濃度 n密度M相 等相 等相 等相 等相 等相 等相 等相 等相 等成百分比4第4頁等效平衡中常見比較幾個量m +n=p+q等溫等體積等溫等壓 兩平衡中各量關系n%(v%)濃度 n密度M相 等相 等相 等相 等相 等成百分比成百分比成百分比相等成百分比

3、5第5頁SO2 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)()等同平衡2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）倍比平衡6第6頁起始(mol) 2 1 0平衡(mol) x y z起始(mol) 4 2 0平衡(mol) 2x? 2y ? 2z ?2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）問題一:恒溫恒壓條件下等效平衡恒溫恒壓7第7頁SO2 xmolO2 ymolSO3 zmolSO2 xmolO2 ymolSO3 zmol恒溫、恒壓下按倍數(shù)

4、加料起始平衡平衡SO2 2 molO2 1 molSO3 0 mol起始V2VSO2 xmolO2 ymolSO3 zmol2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）SO2 2 molO2 1 molSO3 0 molSO2 2 molO2 1 molSO3 0 molSO2 2x molO2 2y molSO3 2z mol8第8頁起始(mol) 2 1 0平衡(mol) x y z起始(mol) 4 2 0平衡(mol) 2x? 2y ? 2z ?2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3（g）問題二:恒溫恒容條件下等效平衡恒溫恒壓9第9頁縮積方 向移動起始?2SO2 (g)+O2 (g

5、) 2SO3（g）恒溫、恒容下按倍數(shù)加料起始SO2 x mol O2 y molSO3 z mol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SO2 2x mol O2 2y molSO3 2z mol相當 于加壓平衡狀態(tài)SO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 mol充入瞬時態(tài)10第10頁思索在恒溫恒容下，按不一樣投料方式進行反應，平衡后各體系內相同組分濃度是否對應相同 ？三條路徑最終達同一平衡 1

6、、 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 0mol11第11頁2、 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” 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol(3) 0 mol 1 mol 1 mol 1 mol“一邊倒” 1mol 2 mol 0 mol 0 mol1

7、2第12頁 在定溫定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)改變可逆反應，只改變起始加入物質物質量，如經過可逆反應化學計量數(shù)比換算成同一邊物質物質量與原平衡相同，則兩平衡等效.1、定溫（T）定容（V）條件下等效平衡規(guī)律13第13頁 例1 在一個固定體積密閉容器中，加入2molA和2molB，發(fā)生以下反應：2A（氣）+ 2B（氣） 3C（氣）+ D（氣），到達平衡時，C濃度為Wmol/L,若維持容器體積和溫度不變,按以下配比作為起始物質到達平衡后,C濃度仍為Wmol/L是（ ） A 2molA+1molB+3molC+1molD B 3molC+1molD+1molB C 3molC+1molD D 1

8、molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C14第14頁 2A（g）+ 2B（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 0mol15第15頁例2：一定溫度下，往一固定容積密閉容器中，通入1molNO2發(fā)生以下反應：2NO2(g) N2O4(g)，達平衡時，再

9、向容器內通入1molNO2，重新達平衡后，與第一次平衡時相比，NO2體積分數(shù)（） A、不變 B、增大C、減小 D、無法判斷C思索:假如達平衡時，再向容器內通入是1mol N2O4(g),結論又怎樣呢?16第16頁例3 在一固定容積密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(氣)+B(氣) xC(氣),到達平衡后，C體積分數(shù)為W%。若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質，到達平衡后，C體積分數(shù)仍為W%，則x值為（ ） A、1 B、2 C、3 D、4BC17第17頁 例4 在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個一定容積密閉容器中

10、，發(fā)生以下反應：2SO2+O2 2SO3，當此反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)。現(xiàn)維持該溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入SO2、O2和SO3物質量(mol)，假如a、b、c取不一樣數(shù)值，它們必須滿足一定相互關系，才能確保到達平衡時反應混合物中三種氣體含量仍跟上述平衡時完全相同。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?(1)若a=0，b=0，則c= 。 (2)若a=0.5，則b= ，c= 。 (3)a、b、c取值必須滿足普通條件是(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)： ， 。2 0.25 1.5 a+c=2 b+c/2=118第18頁 例5 將2molSO2和2molS

11、O3 氣體混合于固定體積密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：2SO2(氣)+O2(氣) 2SO3 （氣），平衡時SO3為n mol。相同溫度下，分別按以下配比在相同體積密閉容器中加入起始物質，平衡時SO3物質量大于n mol是（ ）2mol SO2+1 molO2 4molSO2+1molO2 2molSO2+1molO2+2molSO3 3molSO2+1molO2+1molSO3C D19第19頁2、定溫（T）定壓（P）條件下等效平衡 在定溫定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變可逆反應，只改變起始加入物質物質量，如經過可逆反應化學計量數(shù)比換算成同一邊物質物質量百分比與原平衡相同，則兩平衡等

12、效.規(guī)律20第20頁2體積N26體積H2大氣例6、在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞體積可變容器中，活塞一端與大氣相通（如圖所表示）。容器中發(fā)生以下反應：N2+3H2 2NH3（放熱），若到達平衡后，測得混合氣體體積為7體積。據(jù)此回答以下問題：（1）保持上述反應溫度不變，設a、b、c分別代表初始加入N2、H2和NH3體積，假如反應到達平衡時，各物質百分含量和體積與上述平衡時完全相同，那么 若a=1，c=2，則b= 。在此情況下，反應起始時將向_方向進行。3逆反應21第21頁2體積N26體積H2大氣例6、在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞體積可變容器中，活塞一

13、端與大氣相通（如圖所表示）。容器中發(fā)生以下反應：N2+3H2 2NH3（放熱），若到達平衡后，測得混合氣體體積為7體積。據(jù)此回答以下問題：（1）保持上述反應溫度不變，設a、b、c分別代表初始加入N2、H2和NH3體積，假如反應到達平衡時，各物質百分含量和體積與上述平衡時完全相同，那么若需要求起始反應向逆方向進行，則C范圍是 。（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取辦法是_理由是 。 10，到達平衡時，VA=1.2aL。則： (1)反應開始時，B容器中化學反應速率_A容器中化學反應速率(填“大于”、“小于”或“等于”)；大于23第23頁例7：如圖所表示，向A中充入1mo

14、l X和lmo1 Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始Va=Vb=a L，在相同溫度和有催化劑條件下，兩容器中各自發(fā)生以下反應：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，到達平衡時，VA=1.2aL。則： (2)A容器中X轉化率為_，且A容器中X轉化率_B容器中X轉化率；(填“大于”、“小于”或“等于”)； 40大于24第24頁(3)打開K一段時間到達新平衡時，A體積為_(連通管中氣體體積不計) 。例7：如圖所表示，向A中充入1mol X和lmo1 Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始Va=Vb=a L，在相同溫度和有催化劑條件下，兩容器中各自發(fā)生以下反應：X(

15、g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，到達平衡時，VA=1.2aL。則： 25第25頁ABX(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，起始：1molX，1molY2molX，2molY平衡：AB3.6aL (3)打開K一段時間到達新平衡時，A體積為_(連通管中氣體體積不計) 。2.6aL26第26頁二、相關平衡圖像 分析方法和技巧 做到三看:一看:坐標含義二看:曲線形狀和走向三看:曲線起點、拐點和終點圖像類別時間與速率、濃度、物質百分含量、混合氣體密度、混合氣體平均摩爾質量、物質物質量等等溫度與物質平衡濃度、反應物轉化率等壓強與物質平衡濃度、反應物轉化率等27第27頁V正

16、V逆看圖：化學平衡向什么方向移動？V時間答：逆反應開始。 平衡向正反應方向移動。答： 平衡向正反應方向移動。28第28頁練習:看圖回答2A(g) + B(g) 2C(g)T2 P1T1 P2T1 P1C%tP1P2 正反應是 熱反應.0吸29第29頁0濃度平衡時間曲線A或BC時間濃度t1 t2 t3此圖在t2時，假如是加熱，那么Q值是大于0，還是小于0？假如是減壓，那么m+n與p+q關系怎樣？mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q30第30頁練習1、下列圖是在其它條件一定時，反應2NO+O2 2NO2+ Q（Q0)中NO 最大轉化率與溫度關系曲線。圖中坐標有A、B、C、D、E 5點

17、，其中表示未達平衡狀態(tài)且V正V逆點是 。ABCEDC點NO轉化率T 031第31頁 2、如圖所表示，圖中a曲線表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q反應過程，若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取辦法是（ ）0Z%tabA. 加入催化劑B. 增大Y濃度C. 降低溫度D. 增大致系壓強0AD32第32頁圖像題：3對于放熱反應 2A(g) +B(g) 2C(g)以下圖像正確是（）AC100500tAv逆v正vPBc(C)t有催化劑無催化劑C10010A轉化率PD33第33頁圖象題B4 對于到達平衡可逆反應: X+Y W+Z 增大壓強則反應速率改變圖象如右下列圖所表示。據(jù)此分析 X、Y、W、Z

18、聚集狀態(tài)是 （ ）Z、W均為氣態(tài)，X、Y中有一個為氣體B. Z、W中有一個為氣體，X、Y均為氣體C. X、Y、Z均為非氣體，W 為氣體D. X、Y均為氣體，Z、W 皆為非氣體vV（正）V（正）V（逆）V（逆）時間 t34第34頁圖象題5 已知某可逆反應：m A(氣)+ n B(氣) p C (氣)+ Q 在密閉容器中進行，右圖表示在不一樣反應時間t 時 ，溫度T和壓強 p和反應物B在混合氣體中百分含量B%關系曲線。由曲線分析，以下判斷正確是（ ）A.T1 T2 p1p2 m+np Q0B. T1T2 p1p2 m+np Q0C. T1T2 p1p2 m+np Q 0D. T1T2 p1p2 m+np Q0 0 t1 t2 t3 tB%T1 P2T2 P2T2 P1C35第35頁圖象題6 已知反應:3A( g )