2.2.4等效平衡 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

人教版(2019)·选择性必修1 第四课时 等效平衡 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 任务一：等效平衡 例： 2SO2 + O2 2SO3 2SO2 + O2 2SO3 起始c(mol/L) 2 1 0 平衡c(mol/L) 0.8 0.4 1.2 【思考1】该温度下，该反应的平衡常数为多少？ 在一定温度下，向一密闭容器中投入一定量的SO2、O2，达到平衡状态I； 【思考2】在相同温度下，向该容器中投入SO3，达到平衡时各物质的浓度分别为？ 0 0 2 0.8 0.4 1.2 【思考3】以上两个平衡，有何异同？ 起始时加入物质的物质的量不同，但达到平衡时，同种物质的物质的量相同。 等同平衡 任务一：等效平衡 1.等效平衡的概念 在一定条件下，只是起始情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的平衡称为等效平衡。 若各物质的量也相同,则称为等同平衡。 (1)“一定条件” ①恒温、恒容(同T同V) ②恒温、恒压(同T同P) (3)“百分含量” ①可以是体积分数、质量分数或物质的量分数； ②各组分百分含量相同，但物质的量、浓度、压强、反应速率、转化率可能不同。 (2)“起始情况” ①反应可以从正反应、逆反应或从中间状态开始； ②投料可以是一次或者分成几次； 起始情况不同，那如何判断是否为等效平衡呢？ 任务一：等效平衡 2.等效平衡的判断方法 【判断方法】把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)，如果各反应物或生成物的___________相等，则是等效平衡。 物质的量 一边倒，量相同 任务一：等效平衡 【例题】在一个恒温恒容的密闭容器中，发生反应2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g)，起始时充入2molSO2及1molO2，反应达到平衡后，测得O2的物质的量为0.6mol。若在相同的容器内，起始时按以下方式进行投料，达到平衡后，O2的物质的量仍为0.6mol的是_____，大于0.6mol的是_____，小于0.6mol的是_____。 ①0.8molSO2、0.6molO2、1.2molSO3 ②0.5molSO2、0.25molO2、1.5molSO3 ③1.6molSO2、0.7molO2、0.6molSO3 ④1.6molSO2、0.8molO2、0.4molSO3 ②④ ① ③ 2.等效平衡的判断方法 【思考】那如果一边倒后，初始量不相同，但成比例，是否为等效平衡呢？ 一边倒，量相同 任务二：恒温恒容下的等效平衡 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始(mol)： 1 1 0 平衡时(mol)： x y z 平衡时体积分数： a% b% c% 起始(mol)： 2 2 0 平衡时体积分数： ? ? ? （1）恒温恒容条件下的等效平衡 任务二：恒温恒容下的等效平衡 H2(g) + I2(g) 2HI(g) H2 a% I2 b% HI c% H2 a% I2 b% HI c% H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态2 开始 2mol H2 2mol I2 开始 1mol H2 1mol I2 平衡状态1 H2 a% I2 b% HI c% 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a% I2 b% HI c% 压缩 两平衡等效 【叠压法】 任务二：恒温恒容下的等效平衡 （1）恒温恒容条件下的等效平衡 ①对于反应前后气体计量数之和相等(Δn(g)=0)的可逆反应的 等效平衡的条件： 。 相同物质的起始物质的量之比相等 【判断方法】把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)，如果各反应物或生成物的_______________相等，则是等效平衡。 物质的量之比 一边倒，比例同 任务二：恒温恒容下的等效平衡 【练习】在等温等容条件下，有下列气体反应： 2A(g) + 2B(g) C(g) + 3D(g) 现分别从两条途径建立平衡 Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol/L。 Ⅱ：C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。 下列叙述正确的是： ( ) A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，系统内混合气体的百分组成相同 B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，系统内混合气体的百分组成不同 C、达到平衡时Ⅰ途径的VA等于Ⅱ途径的VA D、达到平衡后，第Ⅰ途径混合气密度为第Ⅱ途径混合气密度的1/2 AD 任务二：恒温恒容下的等效平衡 （1）恒温恒容条件下的等效平衡 ②反应前后气体分子数变化的可逆反应(Δn(g)≠0)。 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 起始(mol)： 2 1 0 平衡时(mol)： x y z 平衡时体积分数： a% b% c% 起始(mol)： 4 2 0 平衡时体积分数： ? ? ? 任务二：恒温恒容下的等效平衡 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态2 开始 4mol SO2 2mol O2 开始 2mol SO2 1mol O2 平衡状态1 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2mol SO2 1mol O2 2mol SO2 1mol O2 SO2 <a% O2 <b% SO3 >c% 不等效加料建立的平衡不等效 压缩 两平衡不等效 任务二：恒温恒容下的等效平衡 （1）恒温恒容条件下的等效平衡 ②对于反应前后气体计量数之和不相等(Δn(g)≠0)的可逆反应的 等效平衡的条件： 。 相同物质的起始物质的量相等 【判断方法】把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)，如果各反应物或生成物的___________相等，则是等效平衡。 物质的量 一边倒，量相同 任务二：恒温恒容下的等效平衡 【练习】在t℃时，向2L密闭容器中放入1molA和 1molB，发生下列反应： A(g) + B(g) C(g) + 2D(g) 平衡时C的含量为m%，保持其他条件不变，若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时，C的含量仍为m%的是： ( ) A、2 mol A和1 mol B B、2 mol D和A、B、C各1mol C、1 mol C和2 mol D D、1 mol C和1 mol D C 任务三：恒温恒压下的等效平衡 （2）恒温恒压条件下的等效平衡 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 起始(mol)： 2 1 0 平衡时(mol)： x y z 平衡时体积分数： a% b% c% 起始(mol)： 4 2 0 平衡时体积分数： ? ? ? 任务三：恒温恒压下的等效平衡 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 开始 4mol SO2 2mol O2 开始 2mol SO2 1mol O2 平衡状态1 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2mol SO2 1mol O2 2mol SO2 1mol O2 两平衡等效 按倍数加料形成等效平衡 任务三：恒温恒压下的等效平衡 （2）恒温恒压条件下的等效平衡 恒温恒压条件下的等效平衡的条件： 。 【判断方法】把不同的起始状态，通过化学方程式中的计量数，换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)，如果各反应物或生成物的_______________相等，则是等效平衡。 物质的量之比 一边倒，比例同 相同物质的起始物质的量之比相等 任务三：恒温恒压下的等效平衡 【练习】在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应： 2A(g) + 2B(g) 3C(g) + D(g) 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（ ）；维持容器的压强和温度不变，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（或C的体积分数仍是a%）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 AB ABD 任务四：等效平衡中转化率、能量变化的关系 对于同一可逆反应，假设从正向开始的投料方式I和从逆向开始的投料方式II之间是等效平衡，则有： (1)转化率：第一种投料方式的反应物转化率与第二种投料方式的生成物转化率之和等于 ，即：α (反应物)I + α(生成物)II = 。 (2)能量关系：第一种投料方式的吸收/放出的热量QI与第二种投料方式的放出/吸收的热量QII等于 ，即：QI + QII = 。 1 1 焓变的数值 |△H| $$