内容正文:
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
湖北省利川市第一中学
五、等效平衡
2SO2+ O2 2SO3
起始C(mol/L) 2 1 0
平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2
2SO2+ O2 2SO3
0 0 2
0.8 0.4 1.2
以上两个平衡,有什么异同?化学平衡的建立与什么有关?
N2 + 3H2 = 2NH3
A 1mol 3mol 0mol
B 0mol 0mol 2mol
等效平衡
在相同的条件下,对同一个可逆反应,开始投料方式不同,则在达到同一化学平衡状态时,同一种组分的百分含量(体积分数,物质的量分数等)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。
①恒T恒V,②恒T恒P
1.等效平衡定义:
2.等效平衡解题方法---一边倒,极限转化法:
即通过可逆反应的计量数之比全部换算成为方程式同一边的物质。
3.等效平衡的规律:
① 对于气体计量数之和不相等的可逆反应
例
(1)恒温恒容时的等效平衡:
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
2SO2 + O2
2SO3
2mol SO2
1mol O2
开始
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
压缩体积即加压
4mol SO2
2mol O2
开始
SO2 <a%
O2 <b%
SO3 >c%
平衡状态
平衡状态
恒温恒容
不等效
平衡正向移动
2SO2 + O2
2SO3
2mol SO2
1mol O2
开始
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡状态
2mol SO2
1mol O2
2mol O2
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
O2 100%
压缩
2mol SO2
3mol O2
开始
b%<O2<100%
① 对于气体计量数之和不相等的可逆反应
例
恒温恒容时:
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
规律:把不同的起始投料,通过方程式的计量数,换算成同一边物质(即一边倒),若各物质物质的量分别对应相等,则两平衡等效。简记:一边倒,量相等则等效。
两次平衡相比:各组分百分含量、 n、c对应相等
在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB ,发生下述反应:
达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L的是( )
A、3mol C+1mol D
B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C
D、4mol A+2mol B
A B
练习1:
C
练习2:
体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B两容器中SO2转化率关系正确的为( )
A.a%>b% B.a%=b%
C.a%<b% D.2a%=b%
【变式】已知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197 kJ/mol。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2mol SO2和1mol O2;(乙) 1mol SO2和0.5mol O2;(丙) 2mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强p:p甲=p丙>2p乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比为k:k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
B
② 对于气体计量数之和相等的可逆反应
(1)恒温恒容时的等效平衡:
H2 + I2 2HI
投料
方式
1. 1 1 0
2. 2 2 0
3. 2 4 0