資源簡介

應用課
第二章 化學反應速率與化學平衡
第10課時 等效平衡
【學習目標】
掌握等效平衡的含義及其簡單計算。
【學習活動】
學習任務
目標：掌握等效平衡的含義及其簡單計算。 任務： 一、等效平衡的含義 對于同一可逆反應，在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，以不同的投料方式(即從正反應、逆反應或中間狀態開始)進行的反應，若達到平衡時相同的組分在各混合物中的百分含量(體積分數、物質的量分數或質量分數)相等，這樣的化學平衡互稱等效平衡。 二、等效平衡的類型和特征 1.恒溫恒容(T、V一定)條件下，△n≠0反應的等效平衡 (量等等效) 恒溫恒容條件下，對于△n≠0即反應前后氣體分子數改變的可逆反應(如N2+3H22NH3)，改變起始時加入物質的物質的量，要與原平衡等效，其條件是：通過化學計量系數比，全部換算成同一半邊的物質后，物質的量與原平衡的起始投入量應完全相同。若不同的起始投入量經“一邊倒”全部換算為反應物或生成物后，投入量是相同的，則所形成的平衡狀態是完全相同的。 對于T、V一定時，△n≠0的反應，形成等效平衡的條件是：起始投入量應完全相同；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、物質的量(n)、物質的質量(m)、物質的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質量()、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)等所有物理量完全相同，即平衡狀態完全相同。 【針對訓練1】一定溫度下，在固定容積的密閉容器中充入2mol A和1mol B發生反應2A(g)+B(g)4C(g)，達到平衡后，C的體積分數為C%；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的體積分數也為C%的是( ) A．1molA、2molC B．4molC C．4molA、2molB D．1molA、1molB 【針對訓練2】在一個體積恒定的密閉容器中，加入2 mol A和1 mol B，發生反應：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，達平衡時，C的濃度為W mol/L若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質，達平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是( ) A．4 mol A+2 mol B B．2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D C．3 mol C+1 mol B D．3 mol C+1 mol D 【針對訓練3】在密閉容器中發生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。起始時SO2和O2分別為1mol和0.5 mol，達到平衡時SO2的轉化率為90％。若從SO3開始進行反應，在相同條件下，欲使平衡時各成分的體積分數與前者相同，則起始時SO3的物質的量及其轉化率分別為( ) A．1 mol和20％ B．1 mol和10％ C．0.5 mol和20％ D．2 mol和10％ 2.恒溫恒容(T、V一定)條件下，△n=0反應的等效平衡 (量比等效) 對于T、V一定時，△n=0的反應，形成等效平衡的條件是：起始投料成比例(不是與計量系數成比例)；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質量()相同，但各氣體的物質的量(n)、物質的質量(m)、物質的量濃度(c)、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)、反應達到平衡時所需的時間(t)不同但成比例。 【針對訓練1】一定溫度下，在固定容積的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B發生反應2A(g)+B(g)3C(g)，達到平衡后，C的物質的量為n；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的物質的量為2n的是( ) A．1 mol A、2 mol C B．4 mol C C．4 mol A、2 mol B D．1 mol A、1 mol B 【針對訓練2】在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行以下反應：A(g)+2B(g)3C(g)。已知加入1 mol A和3 mol B且達到平衡后，生成a mol C (1)達到平衡時C在反應混合氣中的體積分數是　 　(用字母a表示) (2)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B，達到平衡后，C的物質的量為 mol(用字母a表示)。此時C在反應混合氣中的體積分數 (填增大，減小或不變)。 (3)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反應混合氣中體積分數不變，則還應加入 mol C。 3.恒溫恒壓(T、p一定)條件下的等效平衡 (量比等效) 恒溫、恒壓條件下，對于任何可逆反應(不管是△n≠0還是△n=0)，形成等效平衡的條件是：起始投料成比例(不是與計量系數成比例)；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質量()、物質的量濃度(c)、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)相同，但各氣體的物質的量(n)、物質的質量(m)、體積(V)不同但成比例。 【針對訓練1】(多選)恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B發生反應2A(g)+B(g)3C(g)，達到平衡后，C的體積分數為C%；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的體積分數也為C%的是( ) A．1 mol A、2 mol C B．4 mol C C．4 mol A、2 mol B D．1 mol A、1 mol B 【針對訓練2】在恒溫、恒壓的條件下，向可變容積的密閉容器中充入3L A和2L B，發生如下反應：3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)達到平衡時，C的體積分數為m％。若維持溫度、壓強不變，將0.6L A、0.4L B、4L C、0.8L D作為起始物質充入密閉容器中，達到平衡時C的體積分數仍為m％，則x、y的值分別為( ) A．x=3 y=l B．x=4 y=1 C．x=5 y=1 D．x=2 y=3 【針對訓練3】恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發生反應：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是( ) A．若開始時通入3 mol A和3 mol B，達到平衡時，生成的C的物質的量為3a mol B．若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達到平衡時，B的物質的量一定大于4 mol C．若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達到平衡時，再通入3 mol C，則再次達到平衡后，C的物質的量分數為 D．若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質量不變
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2應用課
第2章 化學反應的方向、限度與速率
第6課時 等效平衡
【學習目標】
掌握等效平衡的含義及其簡單計算。
【學習活動】
學習任務
目標：掌握等效平衡的含義及其簡單計算。 任務： 一、等效平衡的含義 對于同一可逆反應，在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，以不同的投料方式(即從正反應、逆反應或中間狀態開始)進行的反應，若達到平衡時相同的組分在各混合物中的百分含量(體積分數、物質的量分數或質量分數)相等，這樣的化學平衡互稱等效平衡。 二、等效平衡的類型和特征 1.恒溫恒容(T、V一定)條件下，△n≠0反應的等效平衡 (量等等效) 恒溫恒容條件下，對于△n≠0即反應前后氣體分子數改變的可逆反應(如N2+3H22NH3)，改變起始時加入物質的物質的量，要與原平衡等效，其條件是：通過化學計量系數比，全部換算成同一半邊的物質后，物質的量與原平衡的起始投入量應完全相同。若不同的起始投入量經“一邊倒”全部換算為反應物或生成物后，投入量是相同的，則所形成的平衡狀態是完全相同的。 對于T、V一定時，△n≠0的反應，形成等效平衡的條件是：起始投入量應完全相同；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、物質的量(n)、物質的質量(m)、物質的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質量()、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)等所有物理量完全相同，即平衡狀態完全相同。 【針對訓練1】一定溫度下，在固定容積的密閉容器中充入2mol A和1mol B發生反應2A(g)+B(g)4C(g)，達到平衡后，C的體積分數為C%；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的體積分數也為C%的是( ) A．1molA、2molC B．4molC C．4molA、2molB D．1molA、1molB 答案：B 【針對訓練2】在一個體積恒定的密閉容器中，加入2 mol A和1 mol B，發生反應：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，達平衡時，C的濃度為W mol/L若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質，達平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是( ) A．4 mol A+2 mol B B．2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D C．3 mol C+1 mol B D．3 mol C+1 mol D 答案：D 【針對訓練3】在密閉容器中發生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。起始時SO2和O2分別為1mol和0.5 mol，達到平衡時SO2的轉化率為90％。若從SO3開始進行反應，在相同條件下，欲使平衡時各成分的體積分數與前者相同，則起始時SO3的物質的量及其轉化率分別為( ) A．1 mol和20％ B．1 mol和10％ C．0.5 mol和20％ D．2 mol和10％ 答案：B 2.恒溫恒容(T、V一定)條件下，△n=0反應的等效平衡 (量比等效) 對于T、V一定時，△n=0的反應，形成等效平衡的條件是：起始投料成比例(不是與計量系數成比例)；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質量()相同，但各氣體的物質的量(n)、物質的質量(m)、物質的量濃度(c)、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)、反應達到平衡時所需的時間(t)不同但成比例。 【針對訓練1】一定溫度下，在固定容積的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B發生反應2A(g)+B(g)3C(g)，達到平衡后，C的物質的量為n；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的物質的量為2n的是( ) A．1 mol A、2 mol C B．4 mol C C．4 mol A、2 mol B D．1 mol A、1 mol B 答案：C 【針對訓練2】在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行以下反應：A(g)+2B(g)3C(g)。已知加入1 mol A和3 mol B且達到平衡后，生成a mol C (1)達到平衡時C在反應混合氣中的體積分數是　 　(用字母a表示) (2)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B，達到平衡后，C的物質的量為 mol(用字母a表示)。此時C在反應混合氣中的體積分數 (填增大，減小或不變)。 (3)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反應混合氣中體積分數不變，則還應加入 mol C。 參考答案：(1) (2)2a (3)不變 (4)6 3.恒溫恒壓(T、p一定)條件下的等效平衡 (量比等效) 恒溫、恒壓條件下，對于任何可逆反應(不管是△n≠0還是△n=0)，形成等效平衡的條件是：起始投料成比例(不是與計量系數成比例)；所形成等效平衡的特征是：平衡時各物質的轉化率(α)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質量()、物質的量濃度(c)、混合氣體的密度(ρ)、壓強(P)相同，但各氣體的物質的量(n)、物質的質量(m)、體積(V)不同但成比例。 【針對訓練1】(多選)恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B發生反應2A(g)+B(g)3C(g)，達到平衡后，C的體積分數為C%；在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時，C的體積分數也為C%的是( ) A．1 mol A、2 mol C B．4 mol C C．4 mol A、2 mol B D．1 mol A、1 mol B 答案：B C 【針對訓練2】在恒溫、恒壓的條件下，向可變容積的密閉容器中充入3L A和2L B，發生如下反應：3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)達到平衡時，C的體積分數為m％。若維持溫度、壓強不變，將0.6L A、0.4L B、4L C、0.8L D作為起始物質充入密閉容器中，達到平衡時C的體積分數仍為m％，則x、y的值分別為( ) A．x=3 y=l B．x=4 y=1 C．x=5 y=1 D．x=2 y=3 答案：C 【針對訓練3】恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發生反應：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是( ) A．若開始時通入3 mol A和3 mol B，達到平衡時，生成的C的物質的量為3a mol B．若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達到平衡時，B的物質的量一定大于4 mol C．若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達到平衡時，再通入3 mol C，則再次達到平衡后，C的物質的量分數為 D．若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質量不變 答案：B
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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