内容正文:
化学组 秦文平
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第五课时 等效平衡
知识回顾
化学平衡是指在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,
反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
1、化学平衡
2、化学平衡的主要特征
逆、等、动、定、变、同
条件相同,某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始,最终均可达到同一平衡状态。
2SO2+ O2 2SO3
起始C(mol/L) 2 1 0
2SO2+ O2 2SO3
0 0 2
【思考】以上两个平衡,有什么异同?化学平衡的建立与什么有关?
新知探究
平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2
0.8 0.4 1.2
1、化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强)有关,与反应途径无关。
①正向建立 ②逆向建立
③从中间某状态建立 ④分批加入反应物等
即平衡状态完全相同
相同组分的(百分)含量(物质的量分数、质量分数、同温同压下的气体体积分数等)和物质的量均相同
2、建立平衡状态有4条途径:
新知探究
【思考】以上两个平衡,有什么异同?化学平衡的建立与什么有关?
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,(即反应途径不同:反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正、逆反应两个方向同时开始, )
达到平衡后,任何相同组分的(百分)含量(物质的量分数、质量分数、气体体积分数等)均相同,
这样的化学平衡互称为等效平衡。
一、等效平衡的含义
新知探究
二、等效平衡的基本标志或结果
三、等效平衡的分类
1、完全等同——相同组分的分数和物质的量都相同(等比等量)
达到平衡时,两个平衡中相同组分的(百分)含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)相等。
2、比例相同——相同组分的分数相同、物质的量不等(等比不等量)
新知探究
四、等效平衡的判断方法
任何状态的体系,都用“极值转化”来比较,即通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质。
1molN2
3molH2
A
500℃ 1L
1molN2
3molH2
B
500℃ 1L
2molNH3
0.5molN2
1.5molH2
1molNH3
请总结恒温恒容条件下等效平衡的条件。
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
△n ≠ 0
新知探究
四、等效平衡的判断方法
1、恒温恒容条件下等效平衡的条件:
对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
(1)若m+n≠p+q
经换算成相当的反应物或者生成物后,若有相同的物料关系,则建立的化学平衡状态完全相同(必定为等效平衡),此时也称为“全等平衡”。
结果:
两次平衡时相同组分的(百分)含量、n、c、N均相等。
新知探究
例如:以下事例为恒T、恒V条件下的等效平衡
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起① 2 mol 1 mol 0
起② 0 0 2 mol
起③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
起④ 0.4 mol 0.2 mol x
起⑤ a mol b mol c mol
解决方法:“一边倒法”
a、b、c取值必须满足的一般条件是:_________、_________ (请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)。
a + c = 2
2b + c = 2
x =_________
1.6
△n ≠ 0
新知演练
【例题1】在一个固定容积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,一定温度下发生下列可逆反应: 2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)
达到平衡时,C的浓度为a mol/L。若维持容器容积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质的用量,达到平衡时,C的浓度仍为a mol/L的是( )
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