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文档简介

2、化学平衡状态的特征?

(1)逆:研究对象是可逆反应

(2)等:正反应速率=逆反应速率(本质)

(3)动:动态平衡

(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的含量一定。(特征)

(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。复习回顾:1、影响反应速率的因素有哪些?条件改变化学平衡移动

化学平衡平衡被破坏新平衡V(正)=V(逆)V’(正)≠V’(逆)V”(正)=V”(逆)一定条件下的可逆反应V’(正)≠V’(逆)化学平衡的建立化学平衡的移动可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。一、化学平衡移动的概念:(4)移动特征:(1)研究对象:已建立平衡状态的体系。(2)移动本质:条件改变引起V正

≠V逆(3)移动方向:

V正>V逆

平衡向正方向移动;

V正=V逆

平衡不移动;

V正<V逆

平衡向逆方向移动。混合物中各组分的含量发生改变。二、外界条件对化学平衡的影响:【实验探究一】:课本P53实验实验现象结论实验1实验2(一)浓度对化学平衡的影响溶液变为黄色溶液变为橙色铬酸根离子浓度增大重铬酸根离子浓度增大1、浓度对化学平衡移动的影响在其它条件不变的情况下,增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度),平衡向正反应方向移动;增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度),平衡向逆反应方向移动。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡增大反应物的浓度原因:当其他条件不变时,增大反应物浓度,瞬间V正增大,V逆不变,V正>V逆随后V正逐渐逐渐减小,V逆逐渐增大,最终V正=V逆,所以平衡向正反应方向移动。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)新平衡减小生成物的浓度V’

(逆)t0vV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)增大生成物的浓度新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)新平衡减小反应物的浓度V’

(逆)通过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。2、研究浓度对化学平衡的影响的意义:

1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中,应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度?

2、氯气为什么能被碱完全吸收?3、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?CO浓度有何变化?

(1)增大水蒸气浓度

(2)加入更多的碳

(3)增加H2浓度(4)增加CO浓度思考:4、浓度对化学平衡移动的几个注意点①对于固态和纯液体,其浓度可看作一个常数,增加或减小固态或纯液体的量并不影响V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度,不论增大的是反应物浓度,还是生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度,新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。③反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡浓度增大,转化率降低,而其他物质的平衡浓度减小,转化率提高。练习:在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(1)增加C,平衡

c(CO).(2)增加CO2,平衡

c(CO).

(3)增加CO,平衡

c(CO).

各物质的平衡转化率如何变化?(二)、压强对化学平衡的影响:

【探究一】:分析课本P52图2-19的数据,填写下表:

对反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)压强/105Pa200300400500NH3/%结论:。

当其他条件不变时,增大压强,氨气的体积分数增加2NO2N2O4K=C(N2O4)C2(NO2)(1)体积减小一半,计算K‘,判断反应进行的方向。(2)体积增大一倍,计算K’,判断反应进行的方向2、压强对化学平衡的影响当其他条件不变时,增大压强,化学平衡向体积减小的方向移动。减小压强,化学平衡向体积增大的方向移动。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当m+n>p+q,平衡

移动;当m+n

=p+q

,平衡

移动;当m+n

<p+q

,平衡

移动;正反应方向不移动逆反应方向通过改变容器

的方法增大压强,瞬间V正

,V逆

增加的幅度大,V正

V逆

随后V正逐渐

,V逆逐渐

。最终V正

V逆,平衡向

方向移动。t2V正=V逆V正V逆t1t(s)V‘正=V’逆V’逆V‘正以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>

c+d为例增大压强2、图像问题用v-t图分析:(注意图像的特征)①反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)达平衡后,减压

②反应

2HI(g)H2(g)+I2(g)达平衡后,增压aA(g)+bB(g)cC(g)3、注意:①压强的改变对化学平衡的影响只针对有

参加且气体体积在反应前后

的平衡体系。反应前后气态物质的总体积没有变化的可逆反应里,增大或减小压强都

使化学平衡移动。如果平衡混合物都是固体或液体,改变压强可认为

改变反应速率,则

使化学平衡移动。②增大压强无论平衡如何移动,新平衡状态里的速率一定_____原平衡状态的速率;减小压强无论平衡如何移动,新平衡状态里的速率一定_____原平衡状态的速率③稀有气体或与反应无关的气体加入平衡体系对化学平衡的影响,要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒容时充入,平衡______________;如果恒温、恒压时充入,平衡______________。【例】对平衡3H2(g)+N2(g)2NH3(g)(1)如果在恒温恒容下加入N2,平衡向

移动;(2)如果在恒温恒容下加入氨气呢?加入氩气又怎么样呢?(3)如果恒温恒压充入氮气或充入氦气呢?(4)如果需要增加氢气的转化率,可以有什么办法?(5)如果增大压强,正反应速率

,逆反应速率

,氮气的转化率

。【实验探究】:温度对化学平衡的影响(阅读教材55页活动与探究)冰水热水室温平衡移动的方向溶液的颜色(三).温度对化学平衡的影响溶液显紫色不移动达到平衡溶液变为蓝色正反应方向移动溶液变为粉红色逆反应方向移动1、结论:当其他条件不变时,升高反应体系的温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动。升高温度,瞬间V吸

,V放

增加的幅度大,V吸

V放随后V吸逐渐

,V放逐渐

,最终V吸

V放,平衡向

的方向移动。原因:t0vV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹥

00vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹤0升高温度降低温度正反应△H﹥

00vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡正反应△H﹤

0注意:只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定________原平衡状态的速率。反之亦然。(四).催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,在速率改变过程中,始终保持着v正=v逆。所以不会使化学平衡移动,但使用催化剂可改变达到平衡所需的时间。v-t图表示:V(molL-1S-1)V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆化学平衡移动原理(勒夏特列原理)改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能减弱这种改变的方向移动。“减弱”的双重含义定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度:移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化量。

解化学平衡图像题技巧集锦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。6、分清每个过程是平衡的建立过程还是平衡的移动过程。1、反应X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应放热),从正反应开始经t1时间达到平衡状态,在t2末由于条件变化,平衡受到破坏,在t3时达到新的平衡,下图表示上述反应过程中物质的浓度与反应时间的变化关系,试问图中的曲线变化是由哪种条件的改变引起的?()A、增大X或Y的浓度B、增大压强C、增大Z浓度D、降低温度D一、浓度---时间图像二、速率-时间图象(V-t图象)例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化?分析平衡移动情况。

(A)(B)(C)(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2、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三、转化率(或产率、百分含量等)---时间图象可采取的措施是()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A练习1、图中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,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,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例3、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()四、百分含量(转化率或产率)--压强(或温度)图象B1.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B、C例2、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。例题: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的体积分数变

,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)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)

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C2NO+O22NO2+Q(Q>0)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()A、C

1、时间对反应物或生成物的某个量(如转化率、体积分数)的曲线我们以反应2S02(g)+O2(g)=2S03(g)+Q为例去说明,我们用横坐标代表时间,纵坐标代表SO2的转化率,反应刚开始的一瞬间SO2还没有被消耗,S02的转化率为0,随着时间的推移,S02被消耗,其转化率升高,最后达平衡,转化率不变。图2-25代表了在温度为T1而压强为P1的条件下的SO2的转化率对时间的曲线。如果该反应是在温度为T2(T2>T1)而压强为P1的条件下反应,则和上面的例子比,温度高,反应速率快,因而应先平衡,又由于该反应是放热反应,则平衡时SO2的转化率低,我们把这两个曲线画在图2—26上,以示区别。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>3

P1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。2、压强(或温度)对反应物或生成物的转化率或体积分数的曲线我们还是以反应2S02(g)+02(g)=2S03(g)为例来说明

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