【高中化學(xué)】等效平衡課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期人教版（2019）化學(xué)選擇性必修1

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第五課時(shí)

等效平衡知識(shí)回顧化學(xué)平衡是指在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。1、化學(xué)平衡2、化學(xué)平衡的主要特征逆、等、動(dòng)、定、變、同條件相同，某一可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。32SO2+O22SO3起始C(mol/L)210

2SO2+O22SO3002【思考】以上兩個(gè)平衡，有什么異同？化學(xué)平衡的建立與什么有關(guān)？新知探究平衡C(mol/L)0.80.41.20.80.41.21、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與條件（如濃度、溫度、壓強(qiáng)）有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。①正向建立

②逆向建立③從中間某狀態(tài)建立

④分批加入反應(yīng)物等即平衡狀態(tài)完全相同相同組分的（百分）含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、同溫同壓下的氣體體積分?jǐn)?shù)等）和物質(zhì)的量均相同2、建立平衡狀態(tài)有4條途徑：新知探究【思考】以上兩個(gè)平衡，有什么異同？化學(xué)平衡的建立與什么有關(guān)？

一定條件（溫度體積一定或溫度壓強(qiáng)一定）下的同一可逆反應(yīng)，

只是起始加入物質(zhì)的情況不同，（即反應(yīng)途徑不同：反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，或從正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向同時(shí)開(kāi)始，

）

達(dá)到平衡后，任何相同組分的（百分）含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣體體積分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)為等效平衡。一、等效平衡的含義新知探究二、等效平衡的基本標(biāo)志或結(jié)果三、等效平衡的分類(lèi)1、完全等同——相同組分的分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量都相同（等比等量）達(dá)到平衡時(shí)，兩個(gè)平衡中相同組分的（百分）含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等）相等。2、比例相同——相同組分的分?jǐn)?shù)相同、物質(zhì)的量不等（等比不等量）新知探究四、等效平衡的判斷方法任何狀態(tài)的體系，都用“極值轉(zhuǎn)化”來(lái)比較，即通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)。1molN23molH2A500℃1L1molN23molH2B500℃1L2molNH30.5molN21.5molH21molNH3請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下等效平衡的條件。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△n

≠

0新知探究四、等效平衡的判斷方法1、恒溫恒容條件下等效平衡的條件：

對(duì)于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(氣)

（1）若m+n≠p+q經(jīng)換算成相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物或者生成物后，若有相同的物料關(guān)系，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)完全相同(必定為等效平衡)，此時(shí)也稱(chēng)為“全等平衡”。結(jié)果：兩次平衡時(shí)相同組分的(百分)含量、n、c、N均相等。新知探究例如：以下事例為恒T、恒V條件下的等效平衡

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

起①2mol1mol0

起②002mol

起③0.5mol0.25mol1.5mol

起④0.4mol0.2molx

起⑤amolbmolcmol解決方法：“一邊倒法”a、b、c取值必須滿(mǎn)足的一般條件是：_________、_________(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)。a+c=22b+c=2x=_________1.6△n

≠

0新知演練【例題1】在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加入2molA和1molB，一定溫度下發(fā)生下列可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為amol/L。若維持容器容積和溫度不變，按下列四種方法改變起始物質(zhì)的用量，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度仍為amol/L的是()

A.4molA+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molDD△n≠

0新知演練a<C(c)<2aa<C(c)<2aa<C(c)C(c)=a【例題2】在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加1molN2和3molH2，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，到達(dá)平衡時(shí)，NH3的濃度是amol/L。若維持溫度和容器的體積不變，按下列的配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，NH3

的濃度仍為amol/L的是()

A.2molNH3

B.2molN2和6molH2C.0.5molN2+1.5molH2+1molNH3

D.1molN2+3molH2+2molNH3AC△n

≠

0新知探究N2(g)+3H2(g)2NH3(g)C(NH3)=aC(NH3)>2aC(NH3)=aC(NH3)>2a1molH21molI2A600℃1L1molH21molI2B600℃1L2molHI請(qǐng)總結(jié)恒溫恒容條件下等效平衡的條件。H2(g)+I2(g)2HI(g)3molHI4molHI0.5molH20.5molI21molHI1molH21molI21molHI△n=0新知探究1、恒溫恒容條件下等效平衡的條件：

對(duì)于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(氣)

（2）若m+n=p+q

經(jīng)換算成相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物或者生成物后，它們的物質(zhì)的量或氣體體積比例一致時(shí)，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的(也稱(chēng)為等比平衡)。結(jié)果：兩次平衡時(shí)相同組分的(百分)含量相同，但相同組分的c、n、N等不一定相同，c、n、N等同比例變化。新知探究【例題3】在一個(gè)固定體積的密閉容器內(nèi)，保持一定的溫度發(fā)生以下反應(yīng)：H2+Br2

2HBr。已知加入1molH2和2molBr2

時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)生成amolHBr。在相同條件下，且保持平衡時(shí)的各物質(zhì)的百分含量相同，則填寫(xiě)下列空白：編號(hào)起始狀態(tài)（mol）平衡HBr物質(zhì)的量(mol)H2Br2HBr已知120a①240②10.5a③mn（n≥2m）2a00.52(n-2m)(n-m)a△n=0新知演練【例題4】向某密閉容器中充入1molCO和2molH2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是()A.0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2B△n=0等于x大于x小于x等于x新知演練2、恒溫恒壓條件下等效平衡的條件

對(duì)于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(氣)無(wú)論m+n=p+q，還是m+n≠p+q

經(jīng)換算成相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物或者生成物后，它們的物質(zhì)的量或氣體體積比例一致時(shí)，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的(也稱(chēng)為等比平衡)。結(jié)果：兩次平衡時(shí)相同組分的(百分)含量及c相同，但相同組分的n、N等不一定相同，n、N等同比例變化。新知探究【例題5】在一定溫度下保持壓強(qiáng)相等的密閉容器中，充入1molA、2molB發(fā)生A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，達(dá)到平衡時(shí)A的含量為w，下列物質(zhì)組合充入該容器中，A的含量仍為w的是（）A.2molC+1molDB.1molB+2molC+1molDC.1molA+1molBD.1molA+4molB+4molC+2molDBD新知演練【例題6】在一個(gè)盛有催化劑的體積可變的密閉容器內(nèi)，保持一定的溫度和壓強(qiáng)不變，發(fā)生以下反應(yīng)：N2+3H2

2NH3

。已知加入1molN2

和4molH2

時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)生成amolNH3

。在相同溫度和壓強(qiáng)下，且保持平衡時(shí)的各物質(zhì)的百分含量相同，則填寫(xiě)下列空白：編號(hào)起始狀態(tài)（mol）平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量(mol)N2

H2

NH3

已知140a①1.560②10.5a③mn（n≥4m）1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a新知演練等效平衡的條件xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)等溫等容：相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量相等等溫等壓：相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等A、x+y≠p+qB、x+y=p+q相同起始物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等小結(jié)【例題7】在一恒定容器中充入2molA和1molB，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)xC(g)，達(dá)到化學(xué)平衡以后，C的體積分?jǐn)?shù)為a。若在恒溫恒容下，按0.6mol的A、0.3mol的B、1.4mol的C為起始物質(zhì)，達(dá)到化學(xué)平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為a，則x為()。

A.1B.2C.3D.無(wú)法確定BC新知演練【例題8】將2.0molSO2氣體和2.0molSO3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)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時(shí)SO3為nmol。在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時(shí)SO3等于nmol的是(

)

A.1.6molSO2＋0.3molO2＋0.4molSO3

B.4.0molSO2＋1.0molO2

C.2.0molSO2＋1.0molO2＋2.0molSO3