第5课时 化学平衡图像、等效平衡(公开课)

相当于增大压强。
起始
平衡
V
V
新平衡
叠加
压缩
2V
V
V
V
练习4：把晶体N2O4放入固定容积的密闭容器中气化并建 立N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与 起 始 时 等 量 的 N2O4气 体 ， 反应再次达平衡 ， 则新平衡 N2O4的转化率与原平衡比( B )
A. 增大
B. 减少
第5课时 化学平衡图像、等效平衡 ——等效平衡
学习目标 知道等效平衡的含义，学会等效平衡的分 析判断方法。
一、概念 在相同条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系， 不管是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，还是正、 逆反应同时投料，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的 百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同， 这样的化学平衡互称为等效平衡。
A. 3 mol N2 + 3 mol H2 B. 2 mol N2 + 2.5 mol H2 C. 1 mol N2 + 3 mol H2 D. 6 mol N2 + 4 mol H2 恒温恒压条件下建立的等效平衡条件是“极值等比则等 效”，D项极限转化后n(N2):n(H2)=3:2，比例相等，正确。 答案：D
1. 恒温恒容 (1) Δn(g)≠0，极值等量则等效
2SO2(g)+O2(g) 起始1 4 mol 2 mol
2SO3(g) 0
起始2 0
0
4 mol
起始3 2 mol 1 mol 2 mol
起始4 a mol b mol c mol
上述三种投料，按方程式的化学计量数关系一边倒均转化为
反应物，对应量相等，即SO2都是4 mol、O2都是2 mol，三 者的平衡状态完全相同。

练习3
右图表示在密闭容器中反应：2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ，由于条件改变而引起反应速度和 化学平衡的变化情况，ab过程中改变的条件可能
是 ；bc过程中改变的条件可能是
； 若增
大压强时，反应速度变化情况画在c—d处.
V正 V逆
升温 减小［SO3］
三、x% – t 图
x% （或用φ(C) 表示）可以表示反应物、生成 物在反应体系中的物质的量百分数（体积分数）、 或表示反应物的转化率等；
1、将2molSO2和2molSO3 气体混合于固定体积的密闭 容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(气)+O2(气) 2SO3 （气），平衡时SO3为n mol。相同温度下，分 别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物 质，平衡时SO3的物质的量大于n mol的是（ C D）
A. 2mol SO2+1 molO2
说明：转化率与百分含量的情况恰好相反。
例6：某逆反应为：A(g)+B(g)
3C(g)，下图中的甲、
乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C在反应混合物中
的体积分数 φ(C)与反应时间t的关系。
φ(C) a
φ(C) T1 ℃ φ(C)
a
T2 ℃
b
b
0甲 t
0 乙t
0 丙t
⑴若图甲中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂 的情况，则曲线 b 表示的是无催化剂时的情况（催化剂
(1) 时 间 t1 的 意 义
是
.
(2) 在 时 间 0 至 t1 的 间 隔 里 ， v
（I2）=
.
(3)此平衡状态下，H2的转化
率为
.
(1)达到平衡所用的时间 (2)(0.2/t1 mol·L-1·min-1) (3)50%

即向逆反应方向移动，所以生成物 C 的体积分数减小，反应
物的含量增大，反应物的转化率减小；
本 增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反
课 时 栏
应和逆反应的速率都增大； 而加入催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，
目 开
不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分
关 数不变。
知识·回顾区
(2)关于 t2 时刻的说法正确的是
。
A．t2 时该反应达到平衡状态
B．t2 时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同
本 C．t2 时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为 3∶1∶2
课 时
D．t2 时氨气与氢气的物质的量相同
栏 目
(3)其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应达到
开 关
平衡，此时 n(H2)比图像中平衡时的值稍大，那么该温度最可
学习·探究区2．在Biblioteka 学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和
曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所
表示的量后，讨论纵坐标与曲线
的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线
本
的关系。即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助
课 时
线帮助分析。例如反应 aA(g)＋bB(g) cC(g)在不同温度
栏 目
逆反应有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，
所以平衡会移动，必须极值等量平衡才等效。
学习·探究区
3．若在恒温恒压条件下，按题 2 中四种情况分别建立平衡， 其中为等效平衡的是 ①②③④ 。
解析 恒温恒压条件下，若转换后(按计量系数换算成方程
本
式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原

A. a点 B. b点 C. c点 c D.d点
X的转化率
a
d
c
b
0
T/℃
五、速率—压强（或温度）图象
例6： 下列各图是温度或压强对反应
2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)（正反应为吸
热反应）的正逆反应速率的影响，其中正确
的图象是（ A ）
V
V
V正
V逆 V正
V逆
v
V正 V逆
V
V逆 V正
T
A
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东

SO3 c% 感谢您下载包图网平台上提供的PPT作品，为了您和包图网以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！包图网将对作品进 行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！
相当于开始加
入1molSO2、 0.5molO2和 1molSO3
开始 2mol SO3
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1mol
0mol 2mol
1mol
(3+1)mol 0mol
(3) 0.5mol
2.5mol 1mol
(0.5+0.5)mol (2.5+1.5)mol 0mol
2019/9/三21 条途径最终达同一平衡
10
[例2]在等温时在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA 和1molB，发生反应：
（四）关于等效平衡的初步概念
2019/9/21
2
恒温恒容
例： 2SO2+ O2
起始C(mol/L) 2 1 平衡C(mol/L) 0.8 0.4
2SO3 0
1.2
2SO2+ O2 00 0.8 0.4
2SO3 2 1.2
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2A(气) + B(气) 3C(气) + D(气)
达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温 度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为Wmol/L的是（ ）
A. B.
4molA+2molB
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A．容器内压强P：P甲＝P丙 > 2P乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙 > 2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙 > k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝ Q丙 > 2Q乙
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响规律。 3.作判断：根据图像中体现的关系与所学规律对比，并作
出正确的判断。
（二）解化学反应速率与化学平衡图像题的原则 1.“定一议二” ：在化学平衡图像中，包括横坐标、 纵坐标和曲线所表示的三个量，先确定横坐标（或 纵坐标）所表示的量不变，再讨论纵坐标（或横坐 标）与曲线的关系。 2.“先拐先平，数值大” ：在化学平衡图像中，先 出现拐点的曲线先达到平衡，即代表该曲线温度高 或压强大。
例2. 在温度相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，
保持恒温、恒压，发生反应CH3OCH3(g)＋H2O(g) 2CH3OH(g)；ΔH＝＋37 kJ/mol，测得反应达到平衡时的数 据如下下列说法正确的是( BC )
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1 mol CH3OCH3、 2 mol
1 mol
1 mol H2O
1.01*105Pa
0
T
正反应放热
m+n>p+q
C
500℃
的
浓
200℃
度
0
P
m+n>p+q
正反应吸热
对于反应mA(g)+nB(g)
A %
200℃
pC(g)+qD(g)
300℃
0
P
m+n=p+q
正反应吸热
变式1. 对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g） ∆H>0

三看点：注意曲线上的特殊点，如与坐标的交点、多 条曲线的交点、转折点、极值点等。
四看要不要作辅助线(如等温线、等压线)。 五看定量图像中有关量的多少。 ②联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平 衡的影响规律。 ③作出判断：依据题意仔细分析，作出正确判断。
(3)解题方法与技巧 ①“定一论二”原则 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表 示的三个量的意义，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标 与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲 线的关系。
④对时间—速率图像，注意分清曲线的连续性、跳跃 性，是“渐变”还是“突变”，是“大变”还是“小 变”，是“变大”还是“变小”，变化后是否仍然相等等 情况，才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。
1．在一密闭的容器中充入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
解析：随压强增大，v(正)、v(逆)都增大，所以，A图 不正确；反应达平衡后，升温，v逆<v正，B图不正确；温 度高，反应速率大，到达平衡所用时间短，先到达平衡， 曲线先拐。
答案：D
(2)对于恒温、恒容条件下的体积不变的反应以及恒 温、恒压条件下的可逆反应(无论体积可变或不变)
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边 的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同， 则建立的化学平衡是等效的。
结果：达到平衡后，各组分的百分含量相同，但各组 分的浓度并不一定相同。
例如：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ① 1mol 1mol 0mol ② 2mol 2mol 1mol 上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反 应物，两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1∶1，因此 上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。

例3. 将2 mol SO2和2 mol SO3 气体混合于固定体积的密闭 容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(气)+O2(气)
2SO3 （气），平衡时SO3为n mol。相同温度下， 分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质， 平衡时SO3的物质的量大于n mol的是（ CD ） A.2 mol SO2+1 mol O2 B.4 mol SO2+1 mol O2 C.2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D.3 mol SO2+1 mol O2+1 mol SO3
0
6 mol 3 mol
0
3 mol 1 mol
2 mol
x mol y mol
z mol
x、y、z应满足的关系： （ x+z/2）/（y+z/2）=2/1
T、Ｖ相等
H2 + Br2 （g）
2HBr
平衡后 φ （NH3）=c
①1 mol 2 mol ②2 mol 4 mol ③ 0 1 mol
0 0 2 mol
第三节 化学平衡 第 5 课时 化学平衡图像、
等效平衡
学习目标 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学 平衡图像题的分析解答方法。 2.知道等效平衡的含义，学会等效平衡的分析判断方 法。
一．化学平衡图像
思路：
一看面 二看线
：看纵、横坐标代表的含义 ：看线的走向、变化的趋势
三看点 ：看线的原点、交点、拐点、终点
2．T、P相等
平衡后 φ （NH3）=c
催化剂
N2+ 3H2
2NH3
①1 mol 4 mol
0

【练习】
1.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（ ） C、D
A．2mol C
B．3mol C
C．4mol A、2mol B
D．1mol A、2mol C
例如： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始量： 1mol 4mol
0
等效于： 1.5mol 6mol
0
等效于： 0
0.5mol 1mol
起始量： amol bmol
cmol
则：(a＋c/2) ∶(b＋3c/2)＝1∶4是等效平衡。
等效平衡
二、类型 2.恒温、恒压条件下的等效平衡 【练习】 1．恒温恒压时，判断哪些是等效平衡？
例如： CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋ H2(g) 起始量： 2mol 2mol 0mol 0mol 等效于： 1mol 1mol 1mol 1mol 等效于： 0mol 0mol 2mol 2mol 起始量： amol amol bmol bmol
a、b均为大于零的任何数。
等效平衡
二、类型 1.恒温、恒容条件下的等效平衡
A B）D
N2 + A．2mol B．0mol C. 0.5mol
D. 1mol
3H2 6mol 0mol 1.5mol 3mol
2NH3 0mol 4mol 1mol 2mol
ห้องสมุดไป่ตู้
等效平衡
二、类型 1.恒温、恒容条件下的等效平衡
2.在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密 闭容器里，发生如下反应： 2SO2＋O2 2SO3 当此反应进行到一 定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维 持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质 的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的 相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含 量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白： （1）若a=0，b=0，则c=_2__________。 （2）若a=0.5，则b=___0_._2_5___，c= ___1_.5_____。 （3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示， 其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：a_+_c_=_2__，_2_b__+_c_=_2。