内容正文:
等效平衡
浓度/mol·L-1
时间/s
0.00
1.00
2.00
1.58
0.21
浓度/mol·L-1
t2
HI
H2或I2
0.00
1.00
2.00
1.58
0.21
t1
时间/s
HI
H2或I2
从正反应开始
从逆反应开始
1molH2+1molI2
2molHI
相当于
例题
在425℃时,在1L密闭容器中进行反应: H2+I2 2HI,达到平衡。不论从正反应开始,还是从逆反应开始,可以达到相同的平衡状态。
外界条件相同时,可逆反应不论从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正反应和逆反应同时开始,途径虽然不同,只要起始浓度相当,所建立的平衡都可以达到相同的平衡状态。这就是所谓的等效平衡原理。
化学平衡的另一特征:化学平衡状态只与条件有关,而与建立平衡的途径无关。
在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质在各混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等,这样的化学平衡称为等效平衡。
一、等效平衡的概念
A
B
C
D
平衡时D的体积分数
起始
充入
2mol
1mol
0
0
a%
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
a%
4mol
2mol
0
0
a%
2mol
2mol
0
0
b% (a≠b)
在一定温度下,一个压强恒定的密闭容器中发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒压下等效平衡建成的条件。
二、等效平衡的分类及判断方法
1、恒温恒压下等效平衡的判断方法是:
采取“一边倒”方法,若转换成同一边物质的物质的量与原平衡投入量成比例,则两平衡等效。
二、等效平衡的分类及判断方法
《金版》P77 2、D
H2 + I2 2HI
2.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是 。
①1 mol 1 mol 0 mol
②0 mol 0mol 4mol
1 1 0
③0.5 mol 0.5mol 0mol
④1 mol 1 mol 1mol
按化学计量数换算成
方程式同一边的物质
一边倒法
H2 + I2 2HI
2 2 0
0.5 0.5 0
1.5 1.5 0
二、等效平衡的分类及判断方法
①②③④
1 mol H2
1 mol I2
2 mol H2
2 mol I2
2 mol H2
2mol I2
加压
等效平衡
结论:恒温恒容,
△n(g) = 0的可逆反应,
化为原比,则平衡等效
平衡不移动
2、恒温恒容下对于左右气体系数和相等的可逆反应等效平衡的判断方法是:
二、等效平衡的分类及判断方法
采取“一边倒”方法,若转换成同一边物质的物质的量与原平衡投入量成比例,则两平衡等效。
A
B
C
D
平衡时D的体积分数
起始
充入
2mol
1mol
0
0
a%
0
0
3mol
1mol
a%
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
a%
4mol
2mol
0
0
b% (a ≠ b)
在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
二、等效平衡的分类及判断方法
3、恒温恒容下对于左右气体系数和不相等的可逆反应等效平衡的判断方法是:
采取“一边倒”方法,若转换成同一边物质的物质的量与原平衡投入量相等,则两平衡等效。
二、等效平衡的分类及判断方法
补充:
(3)温度和压强的影响
若改变温度或压强,使得平衡正向移动,则反应物的转化率 。
一定增大
练习3:《金版》P74 12、(3)
练习1、2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g),达平衡时,PCl5为0.40 mol,如果此时再充入1.0 mol PCl3和0.50 mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )
A.0.40 mol B.0.60 mol C.大于0.60 mol
D.大于0.40 mol,小于0.60 mol
C
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第二级
第三级
第四级
第五级
练习2、在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、1mol B,发生反应:
A(气)+B(气) 2C(气)达 到平衡时,C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是
A.2mol C
B.3mol C
C.4mol A、2mol B
D.1mol A、2mol C
CD
3.平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。
②若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。
同倍增大c(A)和c(B)
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a+b=c+d A、B的转化率不变,a+b>c+d A、B的转化率增大,a+b<c+d A、B的转化率减小))
(2)反应mA(g)nB(g)+qC(g)的转化率分析
在T、V不变时,增加A的量,等效于压缩容器体积,A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m=n+q A的转化率不变,m>n+q A的转化率增大,m<n+q A的转化率减小))
$$