内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第4课时 等效平衡
第二节 化学平衡
CHEMICAL REACTION RATE AND CHEMICAL EQUILIBRIUM
第二章
1
课前导入
全等三角形
相似三角形
同学们,它们之间存在哪些等量关系?
等效平衡
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,只是起始加入物质的情况不同(即起始投料方式不同),但达到化学平衡时,某种物质的百分含量(如体积分数、物质的量分数或质量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。
概念
等效平衡
恒温恒容下,反应前后气体分子改变( Δn(g)≠0 )的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量是相同的,则建立的化学平衡状态是等效的。
恒温恒容,2SO2(g)+O2 2SO3(g)
n(SO2) n(O2) n(SO3)
Ⅰ 2 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 0 mol 0 mol 2 mol
Ⅲ 4 mol 2 mol 0 mol
等效平衡
恒温恒容,2SO2(g)+O2 2SO3(g)
n(SO2) n(O2) n(SO3)
Ⅰ 2 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 0 mol 0 mol 2 mol
Ⅲ 4 mol 2 mol 0 mol
Ⅰ
Ⅱ
V L
V L
V L
2V L
等效平衡
恒温恒容下,反应前后气体分子改变( Δn(g)≠0 )的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量是相同的,则建立的化学平衡状态是等效的。
结果:各物质的物质的量(分数)、体积分数、浓度、混合气体的密度、平均摩尔质量、容器的体积、体系的压强、气体的反应速率等所有方面均完全对应相等。(与全等三角形类似)
等效平衡
恒温恒容下,反应前后气体分子不变( Δn(g)=0 )的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量对应成比例的,则建立的化学平衡状态是等效的。
恒温恒容,H2(g)+I2 2HI(g)
n(H2) n(I2) n(HI)
Ⅰ 1 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 2 mol 2 mol 0 mol
Ⅲ 0 mol 0 mol 5 mol
Ⅳ 2 mol 2 mol 4 mol
等效平衡
形成条件
恒温恒容,H2(g)+I2 2HI(g)
n(H2) n(I2) n(HI)
Ⅰ 1 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 2 mol 2 mol 0 mol
Ⅲ 0 mol 0 mol 5 mol
Ⅳ 2 mol 2 mol 4 mol
Ⅰ
Ⅱ
V L
V L
V L
等效平衡
恒温恒容下,反应前后气体分子不变( Δn(g)=0 )的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量对应成比例的,则建立的化学平衡状态是等效的。
结果:各物质的物质的量分数、体积分数、混合气体的摩尔质量、容器的体积相同;而各物质的物质的量、浓度、混合气体的密度、体系的压强、气体的反应速率等所有方面不相同但成比例。(与相似三角形类似)
等效平衡
恒温恒压下,对于所有的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量是成比例的,则建立的化学平衡状态是等效的。
恒温恒压,2SO2(g)+O2 2SO3(g)
n(SO2) n(O2) n(SO3)
Ⅰ 2 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 0 mol 0 mol 2 mol
Ⅲ 2 mol 1 mol 2 mol
Ⅳ 0 mol 0 mol 4 mol
等效平衡
形成条件
恒温恒压,2SO2(g)+O2 2SO3(g)
n(SO2) n(O2) n(SO3)
Ⅰ 2 mol 1 mol 0 mol
Ⅱ 0 mol 0 mol 2 mol
Ⅲ 2 mol 1 mol 2 mol
Ⅳ 0 mol 0 mol 4 mol
等效平衡
恒温恒压下,对于所有的可逆反应
形成条件
条件:按照化学方程式的计量数关系转化为化学方程式同一半边的物质,若各物质的物质的量对应成比例的,则建立的化学平衡状态是等效的。
结果:各物质的物质的量(分数)、体积分数、混合气体的摩尔质量、容器的体积相同;而各物质的物质的量、浓度、混合气体的密度、体系的压强、气体的反应速率等所有方面不相同但成比例。(与相似三角形类似)
等效平衡的应用
【例1】在真空密闭容器中盛有1 mol PCl5发生反应PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)达平衡后,PCl5所占体积分数为a%,若在