化学平衡(区一等奖)_第1页
化学平衡(区一等奖)_第2页
化学平衡(区一等奖)_第3页
化学平衡(区一等奖)_第4页
化学平衡(区一等奖)_第5页
已阅读5页,还剩84页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡龙广一中教师:陈锟1第一课时1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点2.了解化学平衡建立的过程,能用图像表示3.理解化学平衡的特征第二课时1.理解外界条件:浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡的影响。2.认识外界条件对化学平衡影响的一般规律。第三课时1.理解化学平衡图像的意义,掌握化学平衡图像题的解法。2.通过对“化学反应速率和化学平衡”的图像以及“化学反应的过程图像”的分析,提高学生对图像信息进行综合处理和加工的能力。3.通过同学之间对图像题的解题方法的讨论分析,体会同伴间互助学习的必要性。第四课时1、知道化学平衡常数的意义及表示方法。2、能知道平衡转化率3能运用化学平衡常数进行简单的计算。学习目标2

1、定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。NH3+H2ONH3·H2O3、特点:①相同条件、同时反应、用可逆符号“”②反应物与生成物共存例:一、什么是可逆反应?思考:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容?还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡

2、表示方法:采用“

”连接,把从左向右进行的反应称为把从右向左进行的反应称为

正反应逆反应3

在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。

饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?

没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。讨论:什么是饱和溶液?

即:溶解速率=结晶速率达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡

此时产生了“度”(限度)—消耗量等于生成量,量上不再变化那么,可逆反应的情况又怎样呢?4反应开始时:c(CO)、c(H2O)最大,v(正)最大。c(CO2)、c(H2)=0v(逆)=0

随着反应的进行时:c(CO)、c(H2O)逐渐减小,

在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO+H2OCO2+H2V正0→V逆进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小不再变化即

v(正)=v(逆)≠0这时,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量,c(CO2)、c(H2)逐渐增大,二、化学平衡

1.化学平衡的建立56以上过程可用下图表示:

反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡,这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态

2、化学平衡状态定义:

化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强调三点前提条件:一定条件下的可逆反应实质:V正=V逆≠0标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态3、化学平衡的特征①逆—可逆反应.

动—动态平衡,反应没有停止。③等—V正=V逆≠0注意:必须是同一种物质的速率。④定—各组分的浓度不变。⑤变—条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。⑥同—

条件相同,某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始,最终均可达到同一平衡状态。即平衡的建立与途径无关78[师生互动·解疑难](1)化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。(2)对于一个既定的可逆反应,如果其他条件一定,不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生成物开始),最后都能建立化学平衡状态。(3)化学平衡状态不会因时间变化而变化。(4)可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是v(正)=v(逆),正是由于各物质的消耗速率与生成速率相等,才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。练习:1.可逆反应达到平衡的主要特征是()A.反应停止了B.正、逆反应的速率均为零C.正、逆反应还在进行D.正、逆反应的速率相等

D2.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应下列不正确的是()A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应的速率逐渐减少,最后为零C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变B9104、判断可逆反应是否达到平衡状态的方法可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征:一是正反应速率和逆反应速率相等;二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。(1)根本标志:v正=v逆≠0:有两层含义:对于同一物质而言,该物质的生成速率等于它的消耗速率(即VA(耗)=VA(生));对于不同的物质而言,速率之比等于方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率(VA(耗):VC(耗)=x:zVB(生):VC(生)=y:zVA(耗):VB(生)=x:y)。(2)直接标志:“定”,即反应混合物中各组分的含量保持不变。11

(3)间接标志:指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。①各物质的浓度、各物质的物质的量、各物质的质量、反应物的转化率保持、产物的产率等不随时间的改变而改变;②反应体系的颜色、温度不再变化。③绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。④某化学键的破坏速率和生成速率相等。12(4)“特殊”标志:指所表述的内容并不能适用所有反应,只是适用于某些反应达到化学平衡状态。以xA+yBzC为例(注意:x+y≠z即反应前后系数不等)①

混合气体的总压、总体积、各气体的体积等不随时间的改变而改变。②体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数)保持不变。③体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。⑤体系中气体的密度不再发生改变。131.可逆反应“两特点”:

(1)正、逆两个反应是同一条件下同时进行的;(2)正、逆反应中反应物、生成物共存,反应物转化率小于100%。2.化学平衡“五特征”:逆、等、定、动、变。3.平衡状态判断“两依据”:

(1)根本依据:v(正)=v(逆);(2)直接依据:各组分的浓度保持不变。小结:3.在一定条件下,可逆反应:2AB+3C,在下列四种状态时属于平衡状态的是()

正反应速率逆反应速率A.v(A)=2mol/(L·s)v(A)=2mol/(L·s)B.v(A)=2mol/(L·s)v(B)=1.5mol/(L·s)C.v(A)=2mol/(L·s)v(B)=2mol/(L·s)D.v(A)=60mol/(L·min)v(C)=1.5mol/(L·s)AD4.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)C145.一定温度下,反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g)达到平衡的标志是()A.单位时间内反应nmolA的同时生成nmol的DB.单位时间内生成2nmolC的同时生成nmol的BC.容器内的总压强不随时间的变化而变化D.单位时间内生成nmolA的同时生成nmol的BBC156.反应:2SO2+O2SO3正反应是放热反应,达到平衡状态时,下列说法中正确的是()A.容器内压强不随时间变化B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2:1:2C.SO2和O2不再化合成SO3D.使用催化剂V正、V逆都发生变化,但变化的倍数相等AD

7.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是()A、混合气体的压强B、混合气体的密度

C、气体的平均相对分子质量

D、气体的总物质的量若A为气体,则选()BCACD若改为A(g)+B(g)C(g)+D(g),则选()无16小结1、化学平衡状态的定义前提条件实质标志2、化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变、同3、达到平衡状态的标志(1)V正=V逆(一正一负,符合系数)(2)各组分的含量不变(“变”的不变)【复习】化学平衡状态的定义:(化学反应的限度)一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡的特征:

逆——可逆反应(或可逆过程)等——V正=V逆(用同一物质浓度表示)动——动态平衡。(V正=V逆≠0)定——平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定)

变——条件改变,平衡发生改变

17在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()①C生成的速率与C分解的速率相等;②单位时间内生成mmolA,同时生成3mmolB;③A、B、C的浓度不再变化;④A、B、C的分子数之比为1:3:2;⑤单位时间内生成3mmolB,同时生成2mmolC;⑥容器内的总压强不随时间变化

A、①③⑤⑥B、①②③⑤⑥

C、①⑤D、全部A18(1)混合气体的颜色不再改变()(2)混合气体的平均相对分子质量不变()(3)混合气体的密度不变()(4)混合气体的压强不变()(5)单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2()

(6)O2气体的物质的量浓度不变()在固定体积的的密闭容器中发生反应:

(红棕色)2NO22NO(无色)+O2该反应达到平衡的标志是:19V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变

平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆≠0′′一定时间′′1、化学平衡移动的定义:可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。研究对象本质原因三、化学平衡的移动20平衡

v正=v逆改变

条件速率不变:平衡不移动

速率改变程度相同(v正=v逆):平衡不移动程度不同v正>v逆,平衡向正反应方向移动v正<v逆,平衡向逆反应方向移动2、化学平衡移动方向的判断:21浓度化学反应速率温度压强催化剂有哪些条件能改变化学平衡呢?也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢?【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?【思考与交流】223、影响化学平衡的条件(1)浓度对化学平衡的影响(实验2~5)Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黄色)+2H+

编号12

步骤滴加3~10滴H2SO4滴加10~20滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液橙色加深溶液黄色加深滴加3~10滴浓硫酸滴加10~20滴NaOH结论:增加生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。23实验2~6Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3(红色)编号①②步骤1滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象结论1步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论2红色变深红色变深增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动产生红褐色沉淀,溶液红色变浅减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动

向盛有4滴FeCl3溶液的试管中加入2滴KSCN溶液,溶液呈红色。24

在其他条件不变的情况下:增大反应物浓度或减小生成物浓度增大生成物浓度或减小反应物浓度化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动【结论】引起v正>v逆引起v正<v逆25t2V’正=V’逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1

V(molL-1S-1)0

平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ【速率-时间关系图】:增加任何一种反应物的浓度,V正>V逆,平衡向正反应方向移动t【速率-时间关系图】:减少任何一种反应物的浓度,V正<

V逆,平衡向逆反应方向移动t0

V(molL-1S-1)V正=V逆V正V逆

平衡状态ⅠV’逆V,正平衡状态ⅡV’正=V’逆t1t2t3增大反应物的浓度平衡正向移动减小反应物的浓度平衡逆向移动260vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(逆)V’(正)V’(正)=V’(逆)增大生成物的浓度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)V’(逆)V’(正)=V’(逆)减小生成物的浓度平衡正向移动平衡逆向移动【图像分析】:减小任何一种生成物浓度,引起V正

>V逆平衡向正反应方向移动【图像分析】:增大任何一种生成物浓度,引起V逆

>V正,平衡向逆反应方向移动2728由以上四图可以得出结论:1)改变反应物浓度瞬间,只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间,只能改变逆反应速率2)改变浓度瞬间若v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动若v(逆)>v(正),平衡向逆反应方向移动3)新旧平衡速率比较:增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率应用:增大成本较低的反应物的浓度,提高成本较高的原料的转化率。浓度对化学平衡移动的几个注意点:①对平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看作一个常数,增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。②反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。29思考:可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?()①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度改变条件后能使CO浓度有何变化?①③强调:气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化,纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变,化学平衡不移动30(2)、温度对化学平衡的影响【实验3】p28页实验2-72NO2N2O4

△H=-56.9kJ/mol

(红棕色)(无色)序号实验内容实验现象实验结论(平衡移动方向)温度变化混合气体颜色c(NO2)1将充有NO2的烧瓶放入冷水中2将充有NO2的烧瓶放入热水中红棕色变深红棕色变浅温度降低温度升高变大变小向逆反应方向即吸热方向移动向正反应方向即放热方向移动结论:升高温度,平衡向吸热反应方向移动。降低温度,平衡向放热反应方向移动31V正=V逆V正V逆t1

t(s)

V(molL-1S-1)0t2V”正=V”逆V’逆V’正速率-时间关系图:升高温度,引起V正、V逆都增大。平衡正向移动2NO2N2O4(正反应是放热反应)

平衡状态Ⅰ平衡状态ⅡV正=V逆V正V逆t1

t(s)速率-时间关系图:降低温度,引起V正、V逆都减小。平衡逆向移动

VmolL-1S-1)V’正V’逆V”正=V”逆t2t3

t30

平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ32温度对化学平衡的影响(图像)升温降温33A:升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,只是增大的程度不一样,平衡向吸热反应方向移动;B:降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,只是增大的程度不一样,

平衡向放热反应方向移动;升温降温34练习1、对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),若升高温度,则能使()

A、反应速率不变,Z的产量减少

B、反应速率增大,Z的产量减少

C、反应速率增大,Y的转化率降低

D、反应速率减少,Z的产量增大BC2、在容积不变的密闭容器中进行如下反应:H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g)

∆H>0,达到平衡后,改变下列反应条件,相关叙述正确的是()

A、加入H2O(g),平衡向正反应方向移动,体系压强减少

B、加入少量C,正反应速率增大

C、降低温度,平衡向正反应方向移动

D、加入CO,H2浓度减小D35(3)压强对化学平衡的影响:N2十3H22NH3结论:NH3%随着压强的增大而增大,即平衡向正反应的方向移动。实验数据:解释:加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正>V逆→平衡向正反应方向移动。说明:增大压强,正逆反应速率均增大,但增大倍数不一样,平衡向着体积缩小的方向移动压强(MPaH3%2.09.216.435.553.669.436①前提条件:反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(a+b≠c+d)

②结论:

对于反应前后气体体积发生变化的化学反应,在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动,减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。说明:体积缩小:即气体化学计量数减少,化学平衡向着气体体积缩小的方向移动。体积增大:即气体化学计量数增多,化学平衡向着气体体积增大的方向移动。37V正=V逆V正V逆t1t(s)

V(molL-1S-1)0t2V”正=V”逆V’逆V’正③压强速率-时间关系图:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+dV正=V逆V正V逆t1t(s)0V”正=V”逆V’正V’逆t2增大压强,V正、V逆都同时增大,平衡向那一方向移动,该方向速率增大程度比另一方向大(即V正>V逆)。平衡正向移动减小压强,V正、V逆都同时减小,平衡向那一方向移动,该方向速率减小程度比另一方向小(即V正<V逆)。平衡逆向移动

V(molL-1S-1)38aA(g)+bB(g)cC(g)图象观察39

思考:对于反应H2O+COH2+CO2如果增大(减小)压强,反应速率是否改变,平衡是否移动?高温催化剂速率-时间关系图:V(molL-1S-1)t(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大,但增大倍数一样,V’正=V’逆,缩短反应到达平衡所需要的时间,平衡不移动。t1V(molL-1S-1)t(s)0V正=V逆V’正=V’逆t1减小压强,正逆反应速率均减小,但减小的倍数一样,V’正=V’逆,延长反应到达平衡所需要的时间,平衡不移动。40(4)催化剂对化学平衡的影响:V(molL-1S-1)V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆催化剂对可逆反应的影响:

同等程度改变化学反应速率,V’正=V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。41练习1.下列反应达到化学平衡时,增大压强,平衡是否移动?向哪个方向移动?移动的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)

④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

⑤H2S(g)H2(g)+S(s)正逆逆不移不移2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:()A.a>b+cB.a<b+cC.a=b+cD.a=b=c

A42改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强、体积等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。①此原理只适用于已达平衡的体系②平衡移动方向与条件改变方向相反。平衡移动原理(勒沙特列原理):注意:③移动的结果只能是减弱外界条件的该变量,但不能抵消。43例题1;下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅C.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去。AC2、在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,B的浓度是1mol/L,保持温度不变,将容器体积增大一倍,达到新平衡时,B的浓度变为0.6mol/L,则()A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.B的质量分数增加了D.a>bAC443、某温度下,N2O4(气)2NO2(气);△H>0。在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是()A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动B.保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深D.保持体积不变,升高温度,再达平衡时颜色变深E.保持体积不变,充入He,压强增大,平衡向逆反应方向移动,NO2物质的量浓度减小F.保持压强不变,充入He,平衡不移动,NO2物质的量浓度减小BEF454、已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是()①生成物的质量分数一定增加,②某种生成物总量一定增加,③反应物的转化率一定增大,④反应物的浓度一定降低,⑤正反应速率一定大于逆反应速率,⑥一定使用催化剂

A.①②③B.③④⑤C.②⑤D.④⑥C46——K四、化学平衡常数(一)、化学平衡常数表达式1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,平衡时生成物浓度幂(系数次方)之积与平衡时反应物浓度幂(系数次方)之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,简称平衡常数。符号:K2、表达式:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Cp

(C)

Cq

(D)

Cm(A)Cn(B)

K=3、单位:不确定,但需要写47

化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。表示在一定温度下,可逆反应达到平衡时该反应进行的程度(即反应的限度)。(1)K值的大小,可推断反应进行的程度。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应程度越大,反应物转化率也越大;反之则转化率越低。一般来说,反应的平衡常数K>105,认为正反应进行得较完全。(2)化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。同一个反应,计量数不同,K不同;K与方程式对应。(3)影响K的因素:K值与浓度无关,K只与温度有关,随温度变化而变化。若正反应是吸热反应,升高温度,K增大。若正反应是放热反应,升高温度,K减小。固体或纯液体不写入平衡常数表达式,由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式,但水蒸气要写入平衡常数表达式。(二)、化学平衡常数意义48cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)Q=浓度商:其中各物质的浓度为任意时刻的浓度

Q>K:逆向移动

Q<K:正向移动

Q=K:平衡状态(4)、判断平衡状态和平衡移动方向如某温度下可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:49(6)平衡常数的表达式与方程式的书写有关K1=1/K2=K32某温度下

同一个反应,计量数不同,K不同;K与方程式对应。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一个反应,平衡常数也会改变。N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH350例1、将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),经过5min达到化学平衡,此时生成C为2mol,测得D的反应速率为0.1mol/L·min,计算:①、x的值;②、平衡时B的转化率;③、A的平衡浓度。3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)解:∵起变平mol650020.1×5×4133422①、∵2:x=2:(0.1×5×4)∴x=251例2、加热N2O5时,发生下列两个分解反应:

N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2;在1L密闭容器中加热4molN2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50mol/L,N2O3的浓度为1.62mol/L,求其他各物质的平衡浓度。解析:这是一个连续平衡的计算,计算思路为:第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量解:N2O5N2O3+O2N2O3N2O+O2起变平4mol00

x

x

x4mol-x

x

x

x

0

xyyyx-yyx+yx–y=1.62x+y=4.50解得:

x=3.06moly=1.44mol

故:c(N2O5)

=(4–3.06)mol/1L=0.94mol/Lc(N2O

=1.44mol/1L=1.44mol/L52例3、在密闭容器中,用等物质的量的A和B发生下列反应:A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,求B的转化率解:A(g)+2B(g)2C(g)起变平nn0x2x2xn-xn-2x2x由题意可知:n-x+n-2x=2xx=0.4n解题的一般步骤:列出三栏数据根据题意列方程求解气体反应计算时经常使用的推论:53解化学平衡图像题的技巧

1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义,特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。

5、看是否需要辅助线。54(A)达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数增大(B)平衡后,若升高温度,则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后,增大A的量,有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n>p+q例4、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中,当其它条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如上图,根据图中曲线分析,判断下列叙述中正确的是()B转化率(或产率、百分含量等)-时间图象55A练习1、图1中a曲线表示一定条件下的可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g);△H=QkJ/mol的反应过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是()A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强2、在密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图2,下列叙述正确的是()A、正反应吸热,L是气体B、正反应吸热,L是固体C、正反应放热,L是气体D、正反应放热,L是固体或液体C图1图256例5、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数,且m+n>p。分析下列各图,在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是()百分含量(转化率或产率)--压强(或温度)图象B571.如图所示,反应:X(气)+3Y(气)2Z(气);△H<0。在不同温度、不同压强(P1>P2)下达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为()C2、mA(s)+nB(g)qC(g);ΔH<0的可逆反应,在一定温度下的密闭容器中进行,平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示,下列叙述正确的是()A、m+n<q B、n>qC、X点时的状态,V正>V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢BC58例6、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象,我们知道v=Δc/Δt;反之,Δc=v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA、从反应开始到平衡时,该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时,该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时,该反应物实际减小的浓度593、温度一定,压强分别为P1和P2时,反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示,由此可知()。

A、P1>p2,n>2B、P1>P2,n<2C、P1<P2,n<2D、P1<P2,n>3P1曲线先达平衡,说明压强大且反应速率大,故P1>P2;再看两横线,P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率,说明增大压强使平衡逆移,故n>2。故本题答案是A。60

可逆反应:aX(s)

+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡,混合物中Y的体积分数随压强(P)与温度T(T2>T1)的变化关系如图示。1、当压强不变时,升高温度,Y的体积变

,平衡向

方向移动,则正反应是

热反应。2、当温度不变时,增大压强,Y的体积分数变————,平衡向————方向移动,则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。Y的体积分数压强T1T2小正反应吸大逆反应b<(c+d)61如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时,A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_____c+d;(2)Q___0。

看任一曲线,可知温度升高,A的转化率变大,这说明升温使平衡正移,故正反应为吸热反应,即Q<0再垂直于横坐标画一直线,可知:温度相同时,压强越大,A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移,即(a+b)<(c+d)62C2NO+O22NO2+Q(Q>0)图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中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)的是()

A.a点B.b点C.c点D.d点化学反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)+Q(Q>0),达到平衡状态时,图2—12中各曲线符合平衡移动原理的是()AC63速率对时间的曲线分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。反应A(g)+B(g)=C(g)+Q已达平衡,升高温度,平衡逆移,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为()首先要把握大方向,即升温使正、逆反应速率都变大,所以B不会是答案;再看起点和终点,由于原反应是平衡的(V逆=V正),因而起点相同,又由于再次达到平衡(V正=V逆),因而终点相同,故A不是答案;由于正反应是放热反应,所以升温使V正和V逆都增大,但逆反应增大得更多,故V逆更大,即V逆的曲线斜率大,故答案为C。64一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol·L-1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到两倍再达到平衡后,测得A浓度为0.3mol·L-1,则下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动

B.x+y>z

C.C的体积分数降低

D.B的转化率提高

BC65练习1:tV(正)V(逆)V(正)V(逆)V(逆)V(正)vV(正)V(逆)t1t2t31、确定t1、t2、t3时刻的操作:

A、浓度减小B、加压C、降温2、该反应正向是

(吸、放)热反应;3、气体物质的量

(增大、减少)的反应。放增大66速率---温度(压强)图像TVV(正)V(逆)

可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应是

反应(放热、吸热)V(正)V(逆)VPm+n

p+q(>=<)吸热>平衡点67

今有X(g)+Y(g)2Z(g);△H<0。从反应开始经过t1后达到平衡状态,t2时由于条件改变,平衡受到破坏,在t3时又达到平衡,据右图回答:从t2→t3的曲线变化是由哪种条件引起()

A.增大X或Y的浓度

B.增大压强

C.使用催化剂

D.升高温度D练习2:CZX或YX或YZtt1t2t368一密闭体系中发生反应:N2+3H22NH3(正反应为放热反应)下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是(2)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?(3)下列时间段中,氨的百分含量最高是

A.0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6V(正)V(逆)V(正)V(逆)v0t1t2t3t4t5t6t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6t1:升高温度,t3:使用催化剂,t4:减小体系压强想一想69v正v正’v逆v逆’vtA、正反应是吸热反应B、逆反应是吸热反应C、m+n>p+qD、m+n<p+q讨论1:在密闭容器中,一定条件下进行反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,v正’、v逆’变化均如图所示,则对该反应叙述正确的是()BD图像问题看面------看线------看点创新P1870aA(g)+bB(g)cC(g)C%tT1T2T1T2正反应是

热反应tP1P2A%P1P2a+b

c讨论2:<放<>先拐先平,数值大71讨论3:下列图象中,不能表示可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)(正反应放热)平衡体系的是()v正v逆vTaA2T100atm10atm1atmAB3%P400℃

500℃

600℃

A2%t100℃

200℃

ABCDD辅助线:定一议二72vPP1P2v正v逆a%t600℃400℃讨论4:同时符合上边两个图象的反应是()(v表示反应速率、a%表示某气态生成物的体积分数)A、N2O3(g)NO2(g)+NO(g)(正反应为吸热反应)B、CO2(g)+C(s)2CO(g)(正反应为吸热反应)C、3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)(正反应为放热反应)D、4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)(正反应为放热反应)AB73讨论5:可逆反应2A+B2C(g)(正反应放热),随温度变化气体平均摩尔质量如图所示,则下列叙述正确的是()A.A和B可能都是固体B.A和B一定都是气体C.若B为固体,则A一定是气体D.A和B不可能都是气体E.A和B可能都是气体平均摩尔质量温度CE743.下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表①③、②、④反应,则Y轴是指()①N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0②H2(g)+I2(g)2HI(g);△H<0③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H<0④2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);△H>0

A.平衡混合气中一种生成物的百分含量B.平衡混合气中一种反应物的百分含量C.平衡混合气中一种生成物的转化率D.平衡混合气中一种反应物的转化率754、在容积相同的不同密闭容器内,分别充入同量的N2和H2,在不同温度,任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在t时刻分别测定其中的体积分数,并绘成下图曲线。⑴A、B、C、D、E中,尚未达到化学平衡状态的点是

。⑵此反应的正反应是______热反应。⑶T1到T2变化时,V正

V逆,T3时,V正

V逆,T3到T4变化时,V正

V逆。76等效平衡

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,只是起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。等效平衡77例:2SO2+O22SO3起始C(mol/L)210平衡C(mol/L)0.80.41.2

2SO2+O22SO3

0020.80.41.2以上两个平衡,有什么异同?恒温恒容78结论Ⅰ:恒温恒容条件下

对于反应前后气体分子数不同的可逆反应,将生成物(或反应物)按反应方程式中的系数完全转化为反应物(或生成物),若转化后反应物(或生成物)的物质的量

相等,即可达到同一平衡状态。即各组分百分含量均相等(n

相等

、c

相等

例如:下一页结论Ⅱ:恒温恒容条件下对于反应前后气体分子数相同的可逆反应,将生成物(或反应物)按反应方程式中的系数完全转化为反应物(或生成物),若转化后反应物(或生成物)的物质的量之比相等,即可达到同一平衡状态。即各组分百分含量相等,(n

按比例变化、c

按比例变化)。例如:下一页79

恒温恒容:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径1起始2mol

1mol0途径2起始002mol途径3起始1mol

0.5mol1mol途径4起始0.5mol

??途径5起始amolbmolcmol【问题】:①途径2、3与1等效吗?②途径4

中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可与途径1等效?③途径5中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?等效平衡建成条件探究一(1+1)mol(0.5+0.5)mol01.5mol0.25mola+c=22b+c=2802molH21molI2500℃2molH21molI21L1L等效平衡建成条件的探究二

恒温恒容下,H2(g)+I2(g)

2HI(g)途径1起始

2mol1mol

0途径2起始1mol0

1mol途径3起始4mol2mol

0途径4起始3mol1mol

2mol2molH21molI21500℃1L2molH21molI22molH21molI24molH22molI23500℃1L途径2、3、4与途径1

等效吗?81恒温恒压

:H2(g)+I2(g)2HI(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0途径1和2是否为等效平衡?结论Ⅲ:恒温恒压条件下对于反应前后气体可逆反应,将生成物(或反应物)按反应方程式中的系数完全转化为反应物(或生成物),若转化后反应物(或生成物)的物质的量之比相等,即可达到同一平衡状态。各组分百分含量相等,(c

相等

,n

按比例变化)等效平衡建成条件的探究三恒温恒压

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0途径1和2是否为等效平衡?82练习1有一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB发生反应,2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质,达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是()A.4molA+2molBB.2molA+1molB+

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论