等效平衡 人教版高中化学选修四
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课时2.7 等效平衡一、等效平衡的含义1、含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,对于同一可逆反应,以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或中间状态开始)进行的反应,若达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量...............(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等..,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)二、等效平衡的类型和特征1、恒温恒容(T、V一定)条件下,△n≠0反应的等效平衡(量等等效)恒温恒容条件下,对于△n≠0即反应前后气体分子数改变的可逆反应(如N 2+3H22NH3),改变起始时加入物质的物质的量,要与原平衡等效,其条件是:通过化学计量系数比,全部换算成同一半边的物质后,物质的量与原平衡的起始投入量应完全相同。
若不同的起始投入量经“一边倒”全部换算为反应物或生成物后,投入量是相同的,则所形成的平衡状态是完全相同的对于T、V一定时,△n≠0的反应,形成等效平衡的条件是:起始投入量应完全相同;所形成等效平衡的特征是:平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量(M)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量完全相同,即平衡状态完全相同2、恒温恒容(T、V一定)条件下,△n=0反应的等效平衡(量比等效)对于T、V一定时,△n=0的反应,形成等效平衡的条件是:起始投料成比例;所形成等效平衡的特征是:平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、混合气体的平均摩尔质量(M)相同,但各气体的物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)、反应达到平衡时所需的时间(t)不同但成比例【例1】在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行以下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)。
已知加入1molA和3molB且达到平衡后,生成a molC。
目标:(简短、明确、观点、重点、规律)1.认识等效均衡的含义。
2.掌握等效均衡的运用。
重点:等效均衡的运用难点:等效均衡的运用教课方案(知识系统化、问题化)2-3-4 等效均衡1.定义化学均衡状态与条件息息有关,而与成立均衡的门路没关。
关于同一可逆反响,在必定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不一样投料方式 (即从正反响、逆反响或正、逆反响同时开始)进行反响,只需达到均衡时各组分在混淆物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数) 相等,这样的化学均衡即互称为等效均衡。
2.理解3.分类(1)恒温、恒容条件下,关于反响前后气体分子数可变的反响:假如按方程式的化学计量数关系转变为方程式同一边的物质,其物质的量与对应组分的开端加入量同样,那么成立的化学均衡状态是等效的。
(2)恒温、恒容条件下,关于反响前后气体分子数不变的反响:按不一样的投料方式,假如根据化学方程式中化学计量数比换算到同一边时,只需反响物 (或生成物 )中各组分的物质的量的比率同样,即互为等效均衡。
教师寄语:修身齐家治国平天下讲堂练习(5~10分钟)1.已知 t℃, p kPa 时,在容积为V L 密闭容器内充有 1 mol A 和 1 mol B 。
保持恒温..恒压,使反响A(g)+ B(g)C(g) 达到均衡时, C 的体积分数为40% 。
试回答有关问题:..(1) 欲使温度和压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器内充入反响达到均衡时,容器的容积为和 2molB,则。
(2) 若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为t℃,使达到均衡状态时, C 的体积分数仍为40% ,则该密闭容器的容积为和1 molB。
反响课后作业(限 60 分钟内达成)作业 1: ---必做题(占 80%,难度系数易0.5,中0.3)1.同样温度下,容积同样的甲、乙两个恒容密闭容器中均发生以下反响:2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g)△ H= -197 kJ/mol,实验测得有关数据以下:容器编号开端时各物质的物质的量/mol 达到均衡时系统能量SO2 O 2 SO 3 的变化 /kJ 甲 2 1 0 放出热量: Q1乙 1.8 0.9 0.2 放出热量: Q2以下判断中不正确的选项是( )A. 197>Q1>Q2 B.达到均衡时 SO2的体积分数:甲 >乙C.两容器中反响的均衡常数相等D.生成 1 mol SO3(l) 时放出的热量大于 98.5 kJ2.将 2.0 mol SO 2气体和 2.0 mol SO 3气体混淆于固定体积的密闭容器中,在必定条件下发生反响: 2SO(g)2 + O2(g) 2SO3(g) ,达到均衡时SO3为 n mol 。
化学等效平衡解题技巧【知识一览】一、等效平衡概念:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就达到相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类I类:恒温恒容下II类:恒温恒压下【高考热点题型探究】一、I类:在恒温恒容下:1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应: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. 4molA+2molBB. 2molA+1molB+3molC+1molDC. 3molC+1molD+1molBD. 3molC+1molD2.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,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 CB. 3mol CC. 4mol A、2mol BD. 1mol A、2mol C3.在一个恒容的容器中充入2mol A和1mol B,发生反应2A(g)+B(g) x C(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。
若维持容器中的容积和温度不变,按起始物质的量:A为0.6mol,B为0.3mol,C为1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x 的值为()A .只能为2B .只能为3C .可能是2,也可能是3D .无法确定4.在一定温度下,把2mol SO 2和1mol O 2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,22O SO 2+3SO 2,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。
等效平衡讲义及练习一、等效平衡的含义在一定条件下(定温、定容或温定压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相同这样的化学平衡互称等效平衡。
二、等效平衡的分类1、定温、定容条件下的等效平衡。
①对于一般可逆反应,在定T 、V 条件下改变起始加入情况,只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量比与原平衡相同,则两平衡等效。
②在T 、V 定的情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
例1、 在一定温度下,把2molSO 2和1molO 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2 SO 2 + O 2 2 SO 3,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。
现在该容器中保持温度不变,令a 、b 、c 分别代表初始加入的SO 2 、O 2和SO 3的物质的量(mol )如a 、b 、c 取不同的数值,他们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中的三种气体的体积分数任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) 若a=0.5、则b=_________ c=__________(3) a,b,c 必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示其中一个只含a 和b ,另一个只含b 和c )_________________________ ___________________________ 例2、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度进行以下反应:H 2+Br 2(g)2HBr(g)已加入1molH 2和2molBr 2时,求平衡后生成a molHBr,(见表中“已知”项)在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,根据下列编号(1)~(3)的状态,填写表中的空白。
催化剂 △2、在定T,P 条件下等效平衡在定T,P 条件下,改变起始加入情况,只要按可逆反应的计量数比换算成平衡式左右两边同一物质的量之比与原平衡相同,达平衡后与原平衡等效。
等效平衡的教学化学平衡是中学化学重要的理论知识,是溶解平衡、电离平衡等所有平衡的基础,对工业、农业生产有着重要的指导作用;但是,某些化学平衡题,如果仅用影响平衡的三个条件来解,难度较大、很难得出正确结论,若能掌握等效平衡这一重要思维方法,问题就容易解决了。
等效平衡是化学平衡一章的重点、难点之一,有许多学生对这类题感到困惑而无从下手,那么如何突破这个难点呢?下面就我在教学中的做法和大家商讨:一、等效平衡的定义影响平衡条件相同的平衡互为等效平衡。
(这里强调的是影响平衡条件,不影响平衡条件可以不同,如:催化剂、等体反应中的压强等)二、等效平衡的标志1、对应物质含量(质量分数、物质的量分数、气体体积分数等)均相等。
2、对应物质的浓度均相等(等体反应中对应物质浓度比相等)。
三、建立等效平衡的方法1、等温、等容条件下每次所投物质的物质的量相当。
相当是指:按化学方程式中化学计量数比,换算成已知项中(或某一边物质)所投物质时,其物质的量完全相同(常采用一边倒的方式换算)。
例一、在等温、等容条件下:进行2SO2+O22SO3反应,若初始投入2molSO2和1molO2,达平衡时SO3为amol/L,在相同条件下,若初始时按下列各组物质的量投料,达到新平衡时SO3的浓度各是多少?⑴起始时只投入2mol SO3⑵起始时投入1mol SO2、0.5 molO2和1mol SO3分析:2SO2+O22SO3已知项(mol): 2 1 0{(1): 0 0 2(将2molSO3换算成SO2和O2)所以⑴ 平衡时SO 3为amol/L 分析:所以⑵平衡时SO 3也为amol/L思考与交流:若初始加入的SO 2、O 2和SO 3分别为a 、b 、cmol 时,当a 、b 、c 满足什么关系时与已知项等效。
练习1:在固定容积的容器中,加入1molA 和2molB ,发生如下反应:A(g)+2B(g)3C (g)+2D(g),达平衡时,C 的浓度为Cmol/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Cmol/L 的是。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理第6课时等效平衡的综合应用[经典基础题]题组1速率、平衡图像1.(2014·太原五中期中)如图曲线表示其他条件一定时,反应2NO+O22NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是() A.a点B.b点C.c点D.d点答案 C解析c、a点均未达到化学平衡状态,其中若c点达到平衡状态时,NO的转化率应增大,所以v(正)>v(逆)。
2.在A+B C(正反应是放热反应)中,如下图,能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是()答案 B解析升温,平衡左移,v(逆)>v(正),B项正确。
3.容积固定的2 L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)+2B(g)2C(g),以B的物质的量浓度改变表示的反应速率v(正),v(逆)与时间的关系如图所示。
已知反应速率v的单位为mol·L-1·s-1,则图中阴影部分的面积可表示() A.A的物质的量浓度的减少B.B的物质的量浓度的减少C.C的物质的量增加D.B的物质的量减少答案 B解析速率乘以时间等于浓度的变化。
4.向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)十H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的正确结论是() A.反应物浓度:a点小于c点B.c点反应进行的程度最大C.该反应的正反应为吸热反应D.Δt1=Δt2时,H2的产率:a~b段小于b~c段答案 D解析起始时反应物浓度最大,故A错;c点的反应速率最大,但不代表反应达到平衡,B错;a~c段,该反应在绝热恒容密闭容器中进行,v正逐渐增大,只能是温度升高造成的,即该反应的正反应为放热反应,C错;由于Δt2时间段内的v正大于Δt1时间段内的v正,又由于Δt1=Δt2,所以H2的产率a~b段小于b~c段,D正确。
人教版高中化学选修四知识点总结单位时间内反应物消耗量或生成物产生量的变化量。
2.影响反应速率的因素:1)温度:温度升高,反应速率增加。
2)浓度:反应物浓度增加,反应速率增加。
3)表面积:反应物表面积增加,反应速率增加。
4)催化剂:催化剂存在时,反应速率增加。
3.化学反应速率的表达式:v = △[A]/△t = -△[B]/△t1)△[A]表示反应物A的浓度变化量,△XXX表示时间变化量。
2)反应速率可以用反应物的消耗量或生成物的产生量来表示。
二、化学平衡1.化学平衡的概念:在一定条件下,反应物和生成物浓度不再发生变化,反应物和生成物的XXX比保持不变的状态。
2.平衡常数(K)的概念:在一定条件下,反应物和生成物浓度不再发生变化时,反应物和生成物的摩尔比的平衡浓度比值的乘积,称为平衡常数。
3.影响平衡常数的因素:1)温度:温度升高,平衡常数改变。
2)压力:对气态反应有影响。
3)浓度:对溶液反应有影响。
4.化学平衡的移动方向:1)K。
1,反应物浓度大于生成物浓度,反应向生成物方向移动。
2)K < 1,反应物浓度小于生成物浓度,反应向反应物方向移动。
3)K = 1,反应物和生成物浓度相等,反应处于平衡状态。
5.化学平衡常数的计算:1)对于一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b。
2)对于气态反应:aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数Kp = (pC)^c(pD)^d/(pA)^a(pB)^b。
3)对于溶液反应:aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中方括号表示XXX浓度。
化学反应速率是用来衡量反应快慢的,其表示方法是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
计算公式为v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间),单位为XXX)。
影响因素包括决定因素和条件因素。