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

该高中化学课件核心围绕等效平衡，从化学平衡建立与途径、加入次数无关切入，通过2SO₂+O₂⇌2SO₃等反应的不同起始条件对比，衔接化学平衡特征，搭建学习支架引入等效平衡概念。 其亮点在于运用“一边倒”极值转换法，结合科学思维中的证据推理与模型建构，通过恒温恒容、恒温恒压分类及总结表格，帮助学生形成物质变化规律的化学观念。例题如不同投料等效判断，提升学生探究能力，也便于教师高效教学。

等效平衡 2SO2 + O2 2SO3 ★ 化学平衡的建立与途径无关 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态 2molSO2 1molO2 开始 2m0lSO3 开始 1molSO2 0.5molO2 1molSO3 开始 ★ 化学平衡的建立与加入的次数无关 再向平衡体系中加入 1mol SO2 、0.5mol O2 2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2 开始 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态 1mol SO2 0.5mol O2 开始 平衡状态 SO2 x% O2 y% SO3 z% 在一定条件下（恒温恒容或者恒温恒压），同一可逆反应，无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正逆反应同时进行，无论一次加入或是分批加入，给足够长的时间在同样的条件下达平衡时，任何同一组分的百分含量(体积分数、物质的量分数或者质量分数等)均相同，这样的化学平衡称为等效平衡 一、等效平衡的含义 二、等效平衡的分类 等量等效:完全等同——相同组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度都相同 等比等效:比例相同——相同组分的百分含量相同，但物质的量、物质的量浓度不一定等 把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物，若物质的量“相当”，则为等效平衡. 等效平衡的解法 极值转换法（一边倒） 数学建模 注意： 等效平衡是一种思维方法，解决的是不同平衡的最终结果（状态量）的比较问题，关注的是状态，不是过程！这里不专门讨论平衡向哪个方向移动的问题！但是经常要利用平衡移动后的结果！ 2SO2 + O2 2SO3 (1) 2mol 1mol (3) 1mol 0.5mol 1mol (2) 2mol （一边倒、投料量相同） 平衡后可以等量等效 1、恒温恒容m+n≠p+q 两次平衡时各组分百分量、n、c均相同 1、恒温恒容m+n≠p+q 2SO2 + O2 2SO3 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2molSO21molO2 A SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态Ⅱ SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态Ⅱ SO2 O2 SO3 平衡状态Ⅲ ? 2molSO2 1molO2 B 2molSO2 1molO2 B B 4molSO22molO2 平衡正向移动，不等效 转化率？ ①②③ 一边倒 1 mol 3 mol 0 mol 思考：其它条件不变，第⑤组数据满足什么条件，会和第①组数据建立起等效平衡 x+z/2=1; y+3z/2=3. 例1.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 。 N2(g)　＋　 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ① 1 mol 3 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol ③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol ⑤ x mol y mol z mol 练习：在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中入a mol NO2，发生如下反应：2NO2（g）⇌ N2O4（g）；△H<0。达平衡后再向容器中充入amol NO2，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是（ ） A．相对平均分子质量增大                      B．NO2的转化率提高 C．NO2的质量分数增大                          D．反应放出的总热量大于原来的2倍 C 练习：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，达到平衡时， 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，等效平衡的是 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 相当于2molA+1molB 相当于2molA+1molB 不能一边倒为2molA+1molB 2.一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积固定不变的密闭容器中，发生反应：PCl5(g) ⇌ PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，测得混合气体的压强为p1，此时再向容器中通入a mol PCl5，同样温度下再达到平衡时，测得压强为p2，下列判断正确的是（ ） A．2p1＞p2 B．PCl5的分解率增大 C．p1＞p2 D．Cl2的体积分数增大 √ 1mol SO2 1mol O2 原开始 平衡SO3为0.3 mol 平衡状态 0.5molSO2 0.5mol O2 后开始 平衡SO3为？ 平衡状态 C 2 SO2(g)+ O2(g) ⇌ 2SO3(g) 3.将1 mol SO2和1 mol O2通入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应，达到平衡时SO3为0.3 mol，此时若移走0.5 molO2和0.5 molSO2，相同温度下再次达到新平衡时SO3的物质的量为(　　) A．0.3 mol B．0.15 mol C．小于0.15 mol D．大于0.15 mol，小于0.3 mol 2、恒温恒容m+n=p+q H2(g)+ I2(g) 2HI(g) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态Ⅰ H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态Ⅱ H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态Ⅱ ? 1mol H2 1mol I2 A 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B 平衡不移动，等比等效 转化率？ 一边倒，等比例； ω%对应相等 n、c成倍数关系 例：在一定温度下，把1 mol CO和2 mol H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（　　） A.1molCO２ 、2molH２ B. 0.2molCO２、0.2molH２ 、0.8molCO 、 1.8molH2O C.1molCO２、1molH2 D.2molCO２ 、2molH２ 、2molH2O BD 相当于1CO+1H2+1H2O 相当于1CO+2H2O 相当于1CO+1H2O 相当于2CO+4H2O 练习：对于H2(g)+I2（g）⇌2HI(g) ，在恒温、恒容下，按下列不同量反应等效的有 。 编号 H2 I2 HI 1 1 4 0 2 0 1.5 1 3 1 1 2 4 0.1 0.1 1.8 5 0 0 a 1、2 3、4、5 1： 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： (1)A、B的起始浓度均为2 mol/L；(2)C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。 (1)、(2)两途径最终达到平衡时，下列叙述正确的是（ ） 体系内混合气体的百分组成相同 B. 体系内混合气体的百分组成不同 C.体系内混合气体的平均分子量不同 D. (1)途径混合气体密度为(2) 途径混合气体密度为1/2 A D 总结：恒温恒容条件下 2、 m+n=p+q，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二者平衡等效。(等比等效) 1、m+n≠p+q，一边倒换算成同一边物质的量，与原平衡相同，则二者平衡等效。（等量等效 ) 　 3、恒温恒压m+n≠p+q 2SO2 + O2 2SO3 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态Ⅱ SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 2molSO2 1molO2 B 2molSO2 1molO2 B 4molSO2 2molO2 B SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态Ⅰ 2molSO2 1molO2 A 平衡不移动，等比等效 ω%，c对应相等 n成倍数关系 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态 H2(g) + I2(g) 2HI(g) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态 1mol H2 1mol I2 A 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B H2 a% I2 b% HI c% 平衡不移动，等比等效 4、恒温恒压m+n=p+q ω%，c对应相等 n成倍数关系 恒温恒压条件下的可逆反应，一边倒后如果各反应物或生成物的物质的量之比相等，则是等效平衡。 （一边倒、投料比相同） 判断方法 等比等效 例：温度压强不变时，将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)＋3H2(g)⇌ 2NH3(g)，达到化学平衡后生成a mol的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表： 已知 编号 起始物质的量（mol） 平衡时NH3的量 mol N2 H2 NH3 1 4 0 a ① 1.5 6 0 ② 1 0.5a 1.5a 0 0.5 练习：在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g)⇌C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：　 恒温恒压时，在密闭容器内充入2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为 　　　　　 ，C的体积分数为　　　　。　 2V 40% 2.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）＋B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ） A ．均减半 B．均加倍 C．均增加1 mol D．均减少1 mol C 总结 条件 等效条件 结果 恒温恒容 m+n≠p+q 一边倒量相同 （等量等效） 各组分百分量、n、c均相同 恒温恒容 m+n=p+q 一边倒等比例 （等比等效） 各组分百分量相同，n、c同比例变化 恒温恒压 m+n≠p+q m+n=p+q 一边倒等比例 （等比等效） 各组分百分量、c相同，n同比例变化 3.在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g) ⇌ xC(g),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4 BC 2A(g) + B(g) ⇌ xC(g) 原起始 2mol 1mol 0mol 后起始 0.6mol 0.3mol 1.4mol 一边倒 (0.6+2.8/x)mol    (0.3+1.4/x) mol   0 mol 恒温恒容下有两种等效： 1.全等效，即： 0.6+2.8/x=2 0.3+1.4/x=1， 解得x=2 2.等体积反应成比例等效，即：若该反应是等体积反应,即x=3，若满足(0.6+2.8/x):( 0.3+1.4/x)=2:1，也可以等效。解得x=3,假设成立。 练习1：在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）⇌xC（g）,　达到平衡后，C的体积分数为m%。恒温恒容，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为（　）　 A、1　　　　　　 B、2　　　　　　 C、3　　　　　 D、4 BC 练习2：在等温等容条件下有下列反应： 2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡： Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L； Ⅱ、C和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两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 B、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同 C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率等于Ⅱ途径的反应速率 　 D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2 　 A D 例、在相同的A、B密闭容器中分别充入2mol的SO2和1molO2，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：2SO2+O2 ⇌2SO3。若 A容器保持体积不变，B容器保持压强不变。当A中SO2的转化率为25%时，B中SO2的转化率为( ) A、25% B、大于25% C、小于25% D、无法判断 B $