内容正文:
等效平衡
1
部门:教学管理部
汇报人:肖春花
目
录
1. 等效平衡概念
2. 恒压和恒容等效平衡
3. 再投料问题
2
1.等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,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、物质的量分数或质量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
2.对等效平衡的理解
(1)外界条件相同:通常是恒温恒容或恒温恒压
(2)只要是等效平衡,达到平衡状态时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分
数等)一定相同。
(3)平衡状态只与始态有关,与途径无关
即无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始;投料是一次还是分成几
次;反应容器是经过扩大→缩小,还是缩小→扩大的过程,都可以用“一边倒
(极限法)”的方法回到起始的状态进行比较。
一、等效平衡的概念
二、等效平衡(结果对比)
1.恒容体系对比
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
① 2 1 0
② 0 0 2
③ 1 0.5 1
结果对比:c、w、 、Q、P、M
ɑ
( 方向不重要,结果才重要 )
等效平衡
正向
逆向
未知
①和②达到平衡时 (恒容)
wSO3:w1=w2
cSO2/cSO3: c1=c2
P总:P1=P2
转化率: + =1
吸放热Q :Q1 + Q2=ΙΔHΙ
放热 吸热
若Q1=3Q2 =
ɑ1
ɑ2
ɑ1
ɑ1
ɑ2
(相遇平衡点图像解释)
Q1= × ΙΔHΙ
Q2 = × ΙΔHΙ
75%
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 (恒容)
① 2 1 0
② 0 0 2
④ 4 2 0
转化率: + 1
Q: 2Q1 Q4
P: 2P1 P4 P1 (勒夏)
wSO3: w1 w4
cSO2:2c1 c4
cSO3: 2c1 c4
ɑ1
ɑ4
ɑ2
ɑ4
ɑ1
ɑ2
(倍增效应)P↑ 左>右 平衡向右
<
<
>
>
>
<
<
>
( + =1 )
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 (恒容)
① 2 1 0
⑤ 0 0 1
转化率: + 1
Q: Q1 +2Q5 ΙΔHΙ
P: P1 2P5 (勒夏)
wSO3: w1 w5
cSO2:c1 2c5
cSO3: c1 2c5
ɑ1
ɑ5
<
<
(P↓) 左>右
>
>
>
>
恒温恒容等效平衡小结
C w 两种状态的平衡移动
Q (画图)
P总→
ɑ
两倍一定大 (左≠右) 恰好等于两倍(左=右)
倍增,倍缩
放大或缩小后比较大小
练习:
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 (恒容)
① 1 3 0
② 2 3 0
③ a b c
若③和①的wNH3相同
a、b、c满足什么条件?
a+ =1 b+ c=3
ɑN2
ɑH2
ɑ1
ɑ2
ɑ1
ɑ2
(等效)
>
<
(带动效应)
(恒容:一边倒后数值相等才等效)
2.恒压体系对比
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 (恒压)
① 1 3 0
② 0 0 2
③ 2 6 0
④ a b c
若④和①的wNH3相同
a、b、c满足什么条件?
(与c无关,c可以为任意值)
V∝n c= (常数)
等效平衡
(等效)
等效平衡的类型总结
条件 等效条件(起始投料) 结果
恒温恒容
(∆V≠0) 换算为化学方程式同一边物质,
其“量”相同 (“完全”等效平衡)两次平衡时各组分百分含量相同,n、c 均相同
恒温恒容
(∆V=0) 换算为化学方程式同一边物质,
其“量”符合同一比例 (“相似”等效平衡)两次平衡时各组分百分含量相同,n、c 均成比例
恒温恒压 换算为化学方程式同一边物质,
其“量”符合同一比例 (“相似”等效平衡)两次平衡时各组分百分含量相同,c 均相同(气体),n 成比例
小结:
恒容(左≠右) 等数值
等效平衡 恒容(左=右) 等比例
恒压等比例
倍增 P↑
不等效平衡 倍缩 P↓
带动效应 ( 二者充其一,局部物质增加 )
整体增加
3.再投料问题(平衡之后,再加入某物质)
恒容 (1) 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
c
再加SO2
c
再加O2
ɑ
ɑ
二者充其一,带动效应
↓ ↑ ↑
↓ ↑ -
↑ ↓ ↑
↑ ↓ -
(2) 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 起始加2molSO2和1molO2,平衡后加入
2molSO2和1molO2
c
(3)2SO3 ⇌ 2SO2 + O2 起始加2molSO3,平衡后加入2molSO3
c
ɑ
ɑ
↑ ↑ ↑
↑ ↑ -
倍增 P↑
↑ ↑ ↑
倍增 P↑
↓ - -
再投料问题总结
1种 (整体P↑)
反应物几种 每个反应物倍增 P↑
2种
反应物局部增加 带动效应
思考:平衡后再加入A物质, 如何变化?
3A(g) ⇌ 2B(g) + 2C(g) ① 左<右
3A(g) ⇌ 2B(s) + 2C(g) ② 左>右
3A(g) ⇌ 2B(g) + C(g) ③ 左=右
ɑA
ɑA
ɑA
ɑA
↓
P↑
正向
不变
↑
画图分析理解
练习: 2NO2 ⇌ N2O4 ΔH<0 画图分析
① 压缩体积 c
w
②再加入NO2 c
w
③再加入N2O4 c
w
M ↑
↓ ↑
↑ ↑
↑ ↑
↑ ↑
↓ ↑
↓ ↑
练1
①③⑤
abcdefg
①②③⑤
①②③⑤
Q2+Q3=Q1
bcdf
cdf
0.9mol
1.8mol
(1)①③⑤;abcdefg。(2)。
(3)①②③⑤;cdf。
(4)①②③⑤;bcdf。
(5)1.8mol;0.9mol
练2
a+c=2,b+0.5c=1
2 mol
0.25 mol, 1.5 mol
练3
C
练4
B
22709 (2) -
练5
D
$$