内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
拓展 等效平衡
[回顾]
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[回顾]恒温恒容条件下
2mol SO2 1mol O2
初始投料1
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡状态1
2mol SO3
初始投料2
平衡状态2
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3
初始投料3
平衡状态3
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
等效平衡
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对于同一可逆反应,只要起始组分的量“相当”,不管是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
化学平衡状态与反应途径无关!
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在一定条件下:恒温恒容或恒温恒压
起始组分的量“相当”:按计量数全部转化为反应物或生成物
达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同
等效平衡
【思考】百分含量相同时,体系中各物质的物质的量n及物质的量浓度c是否一定相同?
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等量等效:
不同平衡体系中相同物质的百分含量相同,n、c也相同
等比等效:
不同平衡体系中相同物质的百分含量相同,n、c不相同
等效平衡的类型
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探讨:等效平衡的条件
(1)恒温恒容,对于反应前后气体化学计量数之和不等即∆n≠0的反应
2SO2 + O2
2SO3
① 2 1 0
② 0 0 2
+2
+1
等量投料
等效平衡
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探讨:等效平衡的条件
(1)恒温恒容,对于反应前后气体化学计量数之和不等即∆n≠0的反应
2SO2 + O2
2SO3
① 2 1 0
② 4 2 0
是否等效?
等比投料
7
探讨:等效平衡的条件
2mol SO2
1mol O2
开始
压缩体积压强增大
4mol SO2
2mol O2
开始
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
SO2 <a%
O2 <b%
SO2 >c%
平衡状态Ⅱ
平衡正向
移动
平衡状态1
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO2 c%
SO2 a%
O2 b%
SO2 c%
平衡状态1
等比投料:不等效!
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探讨:等效平衡的条件
(1)恒温恒容,对于反应前后气体化学计量数之和不等即∆n≠0的反应
例:
投料
方式
① 2 1 0
② 4 2 0
③ 2 3 0
④ 0 0 2
⑤ 1 0.5 1
判断方法:一边倒,量相等则等效——且为等量等效
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探讨:等效平衡的条件
(2)恒温恒容,对于反应前后气体化学计量数之和不等即∆n=0的反应
H2 (g) + I2(g)
2HI(g)
① 2 1 0
② 4 2 0
是否等效?
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探讨:等效平衡的条件
起始
4mol H2
2mol I2
2mol H2
1mol I2
2mol H2
1mol I2
起始
2mol H2
1mol I2
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡不移动
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
加压
等比投料:等效平衡——等比等效
H2 a%
I2 b%
HI c%
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
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探讨:等效平衡的条件
(3)恒温恒压,对于反应前后气体化学计量数之和不等即∆n≠0的反应
2SO2 + O2
2SO3
① 2 1 0
② 0 0 2
③ 4 2 0
是否等效?
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探讨:等效平衡的条件
2mol SO2
1mol O2
开始
4mol SO2
2mol O2
开始
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
平衡状态1
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO2 c%
SO2 a%
O2 b%