等效平衡22.ppt

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： Ⅰ、A和B的起始浓度均为2 mol/L； Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。 下列叙述正确的是（ ） A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合 气体的体积分数相同 B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合 气体的体积分数不同 C、达平衡时， Ⅰ、Ⅱ两途径的反应速率相等 D、达平衡时， 途径Ⅰ的混合气体密度等于途 径Ⅱ混合气体密度的1/2 * 等效平衡 速率、平衡理论在化工生产上的应用 进行化工生产条件选择时： 既要考虑反应速率的问题 ——反应速率要尽可能地快 又要考虑化学平衡的问题 ——平衡要尽可能地向右移动，即反应物的转化率要尽可能的高，原料的利用要尽可能的充分 1、合成氨工业条件的选择 反应式：N2+3H2 2NH3；△H0 反应特征： 反应物、生成物都是气体 正反应是体积缩小、放热反应 速率：高温、高压、催化剂 平衡：低温、高压、及时分离出氨气 综合：适当温度、高压、使用催化剂、及时分离出氨气 实际：500℃、20－50MPa、铁触媒、氨气液化 2、SO2接触氧化条件的选择 反应式：2SO2+O2 2SO3 △H0 反应特征： 反应物、生成物都是气体 正反应是体积缩小、放热反应 速率：高温、高压、催化剂 平衡：低温、高压、氧气过量 综合：适当温度、高压、使用催化剂、氧气过量 实际：高温、常压、催化剂、氧气过量 说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？ V正 V逆 V正 V逆 = 突变 正、逆反应同时开始。加催化剂或加压（体积不变的反应）。 平衡不移动。 时间 V 起始 量不为0 0 下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2，△H0 中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正V逆的点是 。 A B C E D C点 T NO转化率 0 A或B C 时间 浓度 t1 t2 t3 此图在t2时，如果是加热，那么正反应是放热还是吸热？ 如果是减压，那么m+n与p+q的关系？ 浓度——时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 其它： T v v逆 v正 T1 T2 ?正反应____ T v V正 v逆 ?正反应____ T C% 450℃ ?正反应 _ __ P A% P1 ?m+n__p+q 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 吸热 吸热 放热 定义： 在一定条件下(定温、定容或定温、定压) 对同一可逆反应，无论反应从何处开始均 可达到平衡且任何同一组分的含量相同， 这样的平衡互称为等效平衡 等效平衡 2mol SO2 1mol O2 开始 2mol SO3 开始 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态 1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3 2SO2 + O2 2SO3 1、恒温恒容条件下的等效平衡： ①对反应前后气体分子数改变的反应，只要改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量系数换算成方程式左、右两边同一物质的物质的量与原来相同，则二等效平衡。各对应物质的浓度、含量都相同 c b a ③ 1.5 ② 0 0 ① 0 1 2 SO3 O2 SO2 起始状态物质的量 2 0.5 0.75 a+c=2 b+c/2=1 等 量才等 效 2、恒温恒容条件下的等效平衡： ②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）的物质的比例与原平衡相同，则二平衡等效。百分含量相同，浓度不同。 n(n≥2m) m ③ 平衡时HBr的物质的量(mol) 起始状态（mol） 编号 0.5a 1 ② 0 4 2 ① a 0 2 1 已知 HBr Br2 H2 2a 0 0.5 2(n-2m) (n-m)a 等 比 则 等 效 A、D