第三节化学平衡(第二课时)

1、四、图像问题四、图像问题 (一一)、图象题的一般、图象题的一般解题解题思路思路 ：1分析纵横坐标及曲线表示的意义。分析纵横坐标及曲线表示的意义。 2分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义，一般义，一般“先拐先平，数值大先拐先平，数值大”。4有两个以上变量时，采取有两个以上变量时，采取“定一议二定一议二”的的方法，此时确定其他量为恒量，然后讨论两个方法，此时确定其他量为恒量，然后讨论两个变量的关系。变量的关系。（1 1）c/n-tc/n-t图像图像 分清分清反应物和生成物，反应物和生成

2、物，浓度减小的浓度减小的是反应物，是反应物，浓度增大的浓度增大的是生是生成物，生成物成物，生成物多数是以原点多数是以原点为起点。为起点。看右图：看右图：写反应方程式写反应方程式0.51.51.02.0物质的量物质的量cab时间时间a + b= c213浓度（物质的量）浓度（物质的量）变化量变化量之比之比= =计量计量系数系数之比之比(二二)常见的图像类型：常见的图像类型：1 1、化学反应速率图像、化学反应速率图像（2）速度）速度-时间图时间图（既表示速率变化，又表示平衡移动既表示速率变化，又表示平衡移动）可用于：可用于：1) 1) 已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸已知引起平衡移动的因素，判

3、断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。热或放热，反应前后气体体积的变化。2) (2) (已知反应已知反应) )判断引起平衡移动的因素。判断引起平衡移动的因素。tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡将向平衡将向 方向移动。方向移动。增大反应物浓度增大反应物浓度正正tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡将向平衡将向 方向移动。方向移动。减小生成物浓度减小生成物浓度正正已知对某一平衡改变已知对某一平衡改变温度温度时有如下图变化，时有如下图变化，则温度的变化是则温度的变化是 (升高或降低升高或降低)，平衡向平衡向 反应方向移

4、动，正反应是反应方向移动，正反应是 热热反应。反应。t1 t2tvv正正v逆逆升高升高正正吸吸对于对于ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g)，改变压强改变压强时有如下图变化，则压强变化是时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小增大或减小)，平衡向，平衡向 反应方向移动，反应方向移动，m+n (、=)p+q。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆v(放放);在在速速率率-时间时间图上，要注意看清曲线是图上，要注意看清曲线是连续的连续的还是还是跳跃跳跃的的，分轻，分轻渐变渐变和和突变突变。例如，。例如，升高升高温度，温度，v(吸吸)大增，大增，v(放放)小增小增;增大增大反应物浓度，反应

5、物浓度，v(正正)突变突变，v(逆逆)渐变。渐变。（1 1）拐点图像）拐点图像先拐先平数值大，固定一个看其他先拐先平数值大，固定一个看其他t2t1ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g); h =qkj/mol c%时间时间0t1t2t1t2q0判断:2 2、化学平衡图像、化学平衡图像自下而上选自下而上选方向方向ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g); h =qkj/mol p2p1a转化率转化率时间时间0t1t2判断:p1 p2m+n p+qt2，正反应吸热，正反应吸热 bt1t2，正反应放热，正反应放热 dt1q 0等温线300 c转转化化率率压强压强0p等压线200 c10

6、0 cm+n p+q0 1.认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。勒夏特列原理挂钩。2.紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。物质参加或生成等。3.看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。间搭桥。4.看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。5.先拐先平。例如，在转化率先拐先平

7、。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。度高、浓度大、压强高。 6.定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变在讨论另外两个量的关系。变在讨论另外两个量的关系。 例例: ma + nb pc + qd 起始起始: a b c d 转化转化: mx nx px qx 平衡平衡: a-mx b-nx c+px d+qx题型题型 : 求求a物质的平衡转化率物质的平衡转化率(a)= mxa100% 求求b物质平衡时的体积分数物质

8、平衡时的体积分数(b);(b)=(b-nx) (a+b+c+d-mx-nx+px+qx) 100% 求混合气体的求混合气体的mr=m总总 /n总总 恒温、等容：恒温、等容：p前前/p后后=n前前/n后后五、化学平衡计算的基本模式五、化学平衡计算的基本模式平衡平衡“三步三步曲曲”六、化学平衡常数六、化学平衡常数 1 1、定义、定义 在在一定温度一定温度下，当一个可逆反应达到下，当一个可逆反应达到化学化学平衡平衡时，时，生成物生成物浓度浓度幂幂之之积积与与反应反应物物浓度浓度幂幂之之积积的的比值比值是一个常数，这个是一个常数，这个常数叫做该反应的化学常数叫做该反应的化学平衡平衡常数常数（简称（简称

9、平衡常数）。平衡常数）。2 2、表达式及单位、表达式及单位 k的单位为的单位为(moll-1) n cp (c) c q(d) cm (a) c n(b) k =ma+nb pc+qd 3 3、注意问题、注意问题 k只受到温度影响，与浓度无关，只受到温度影响，与浓度无关，不一定不一定正比正比,只要温度不变，只要温度不变，k值不变。值不变。纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中 同一反应，系数不同，同一反应，系数不同，k值不同值不同 例例 n2 (g) + 3 h2 (g) 2nh3 (g) k1 1/2n2 (g) + 3/2 h2 (g) nh3 (g)

10、 k2k1 k2 ， k1 = k22一般来说，一般来说，k 105，认为，认为正反应进行得较完全正反应进行得较完全 k 10-5 认为认为 正反应很难进行正反应很难进行（逆反应较完全）逆反应较完全） 10-5 k 105 认为是认为是可逆反应可逆反应n2(g)+o2(g) 2no(g) k =110-30(298k)判断反应进行的程度判断反应进行的程度4 4、化学平衡常数意义、化学平衡常数意义若正反应是吸热反应若正反应是吸热反应, ,升高温度升高温度, ,例：反应例：反应: :h h2 2(g)+i(g)+i2 2(g) 2hi(g) (g) 2hi(g) h k ， 未达平衡，未达平衡，逆

11、向进行逆向进行。逆正 qc = k , 达平衡，达平衡，平衡不移动平衡不移动。逆正逆正qc k , 未达平衡，未达平衡，正向进行。正向进行。)()()()(bcacdcccqnmqpc)()()()(bcacdcccqnmqpc判断反应方向判断反应方向qc-浓度商浓度商 例题例题:高炉炼铁中发生的反应有高炉炼铁中发生的反应有: feo(s)+co(g) fe(s)+co2(g); h , , =).减小减小否否z例例1：在某温度下，将：在某温度下，将h2(g)和和i2(g)各各0.1mol混合物充入混合物充入10l的密闭容器中，充分的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得反应达到平衡后，测得c（

12、h2）=0.0080mol/l，求：，求：(1)该反应的平衡常数该反应的平衡常数(2)在上述温度下，若充入的在上述温度下，若充入的h2(g)和和i2(g)各各0.2mol,求达平衡时各物质的浓度。求达平衡时各物质的浓度。例例2:在密闭容器中充入在密闭容器中充入 2.0mol co和和 10mol h2o(g),发生反应：发生反应：co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g) 800时反应达平衡时反应达平衡,若若k=1.求：求： co转化为转化为co2的的 转化率。转化率。 1 、在某温度下，可逆反应：、在某温度下，可逆反应： ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g)的平衡常数为，下

13、列说法正确的是（的平衡常数为，下列说法正确的是（） .越大，达到平衡时，反应进行的程度越越大，达到平衡时，反应进行的程度越大大 .越小，达到平衡时，反应物的转化率越越小，达到平衡时，反应物的转化率越大大 .随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变 .随温度改变而改变随温度改变而改变 z2、在一定体积密闭容器中，进行如下反应：、在一定体积密闭容器中，进行如下反应： co2(g)+h2(g) co(g) +h2o(g), 其平衡常数和温度其平衡常数和温度t的关系如下：的关系如下： (1)k的表达式为：的表达式为： (2)该反应为该反应为反应（反应（“吸热吸热”或或“放热放热”）t/c70080

14、08301000 1200k0.60.91.01.72.6吸热吸热(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（）.容器中压强不变容器中压强不变.混合气体中浓度不变混合气体中浓度不变.v(h2)正正=v(h2o)逆逆 d.c(co2)=c(co)(4)若若c(co2) .c(h2)=c(co) .c(h2o),此时温度为此时温度为 .z例例1:合成氨的反应合成氨的反应n2+3h22nh3在某在某温度下各物质的浓度平衡温度下各物质的浓度平衡是是:n2=3moll-1,h2=9moll-1,nh3 =4moll-1求该求该反应的平衡常数和反应的平衡常数和n

15、2、h2的初始浓度。的初始浓度。k=7.3210-3初始初始n2、h2为为5、15moll-1。z练习练习3:在在2l的容器中充入的容器中充入 1mol co和和 1mol h2o(g),发生反应：发生反应：co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g) 800时反应达平衡时反应达平衡,若若k=1.求：求：（1）co的平衡浓度和转化率。的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol co和和 2mol h2o(g)， co和和h2o(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（3）若温度不变，上容器中充入）若温度不变，上容器中充入 的是的是1mol co和和 4mol h2o(g)， co和和h2o(g),的平衡浓度和转化率是的平衡浓度和转化率是多少。多少。（4）若温度不变，要使）若温度不变，要使co的转化率达到的转化率达到90%，在，在题干的条件下还要充入题干的条件下还要充入 h2o(g) 物质的量为多少物质的量为多少。多重平衡规则多重平衡规则 若干方程式相加若干