第三单元 化学平衡的移动.ppt

1、化学反应原理,新课标苏教版选修四,2020年6月17日星期三,第二章化学反应速率和化学平衡,第三单元化学平衡的移动,达到平衡时平衡混合物中NH3的含量V（N2）V（H2）13,一、化学平衡的移动,改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。,外界条件发生变化。,3、移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。,若V正V逆，,平衡向正反应方向移动。,若V正V逆，,平衡不移动。,若V正V逆，,平衡向逆反应方向移动。,1、概念：,2、移动的原因：,二、影响化学平衡移动的条件1、浓度的变化对化学平衡的影响,已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：,溶液由黄色向橙色转变,溶液由橙色向黄色转变

2、,增大反应物浓度,可使化学平衡向正反应方向移动,减小反应物浓度,可使化学平衡向逆反应方向移动,1）结论：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；反之，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。,二、影响化学平衡的因素,1、浓度变化对化学平衡的影响,P53活动与探究,t2,V”正=V”逆,V逆,V,正,t3,V正=V逆,V正,V逆,t1,V（molL-1S-1）,0,平衡状态,平衡状态,增大反应物浓度,速率-时间关系图：,原因分析:,增加反应物的浓度,V正V逆，平衡向正反应方向移动；,1）结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的

3、浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，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。,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）意义：,1、浓度变化对化学平衡的影响,思考：,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、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?增大水蒸气浓度加入更多的碳增加H2浓度,增加氧气的浓度,压强,2、压强变化对化学平衡的影响,P54交流与讨论:压强的变化对化学平衡有何影响?,正向移动,逆向移动,

4、逆向移动,正向移动,不移动,不移动,提醒：若没有特殊说明，压强的改变就默认为改变容器容积的方法来实现，如增大压强，就默认为压缩气体体积使压强增大。,1)前提条件：,2)结论：,反应体系中有气体参加且反应。,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。,2、压强对化学平衡的影响：,课本P53交流与讨论,V（mol.L-1S-1）,0,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,增大压强,3)速率-时间关系图：,速率-时间关系图：,V正=V逆,t2,注意：,2.充入”惰性气体”a恒压当成”减压”b恒容速率不变，平衡不移动,1、在

5、密闭容器中进行下列反应,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：,（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡;c(CO2)。,（3）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡;c(CO2)。,（4）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡;c(CO2)。,逆向移动,增大,不移动,不变,正向移动,减小,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.ab+cB.ab+cC.ab+cD.ab=c,A,练习3：在一密闭容器中充入1molNO

6、2,建立平衡：,测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时，再充入1molNO2，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为b%,问a、b值的大小关系。,ba,3、温度变化对化学平衡的影响,溶液变蓝,溶液变粉红色,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,3、温度对化学平衡的影响：,在其它条件不变的情况下，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。,1.结论:,课本P54活动与探究,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,升高温度,（正反应是放热反应）,2.速率-时间关系图：,2NO2N2O4,(正反应为放热反应)的正确图像为：,四、催化剂对化学平衡的影响：,同等程度改变化学反应

7、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。,V正=V逆,催化剂对可逆反应的影响：,可见，要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起V正V逆。,平衡移动的本质,平衡移动原理（勒夏特列原理）：,改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、或温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。,1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化,D,2、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向

8、移动时，下列有关叙述正确的是生成物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了合适的催化剂A(B)(C)(D),B,课堂练习,3、在高温下，反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g)（正反应吸热）达到平衡，要使混气颜色加深，可采取的方法是A减压B缩小体积C升温D增大H2浓度,B、C,4、密闭容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如下图。则：(1)增大压强，A的转化率_平衡向移动，达到平衡后，混合物中C的浓度_。(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是，(3

9、)当降低温度时，C的浓度减小，正反应是_热反应。,增大,m+np,增大,吸,A的转化率,P,正反应方向,5、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t的关系如下：(1)k的表达式为：(2)该反应为反应（“吸热”或“放热”）,吸热,练习,(3)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.混合气体中浓度不变.v(H2)正=v(H2O)逆D.c(CO2)=c(CO),BC,(4)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此时温度为.,830C,浓度/molL-1,时间/s,0.00,1.00,2.00,1.58

10、,0.21,浓度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,时间/s,HI,H2或I2,从正反应开始,从逆反应开始,1molH21molI2,2molHI,相当于,在425时，在1L密闭容器中进行反应：H2+I22HI,达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？,在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，达到化学平衡时，只要同种物质的体积分数相同，这样的平衡称为等效平衡。,一、等效平衡的概念,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时量相同,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,投料换算成相同

11、物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化,练习1：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的体积分数为a%。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a%是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB,A、B,3A(g)+B(g)3C(g)+D(g),练习2、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3mol

12、H2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足：（1）恒定T、V：1若X=0，Y=0，则Z=-。2若X=0.75，Y=-，Z=-。3X、Y、Z应满足的一般条件是-。,2mol,2.25mol,0.5mol,X+Z/2=1,Y+3Z/2=3,（2）恒定T、P：1若X=0、Y=0，则Z。2若X=0.75,则YZ。3X、Y、Z应满足的一般条件是。,0,=2.25mol,0,Y=3X，Z0,3、在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（）,A.1molHIB.2molH2+3

13、molI2C.1molH2+1molI2+1molHID.0.6molH2+0.5molI2+1molHI,AC,练习4、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(气)+B(气)2C(气)达到平衡时，C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.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molC,CD,练习5：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：3A(g)+B(g)3C(g)+D(s)达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起

14、始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的是A、0.3molC+0.1molDB、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC、3molC+1molD+1molBD、4molA+2molB,B,练习6、在一个1L的密闭容器中，加2molA1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度不是1.2mol/L（或C的体积分数不是a%）的是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5m

15、olCD、4molA+2molB,C,2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),练习7、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A（气）+2B（气）xC（气）+yD(气）达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2,CD,练习8、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体

16、积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（）A、1B、2C、3D、4,BC,练习9恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（g）B（g）C（g）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C物质的量为mol。（3）若开始时放入xmolA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则xmol，ymol。,3a,（1a）mol,2,3-3a,练习11.某温度下，在一容积可变

17、的容器中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是A均减半B均加倍C均增加1molD均减少1mol,C,化学反应原理,新课标苏教版选修四,2020年6月17日星期三,第二章化学反应速率和化学平衡,第三节化学平衡（第六课时-化学平衡图像）,化学平衡图象分析的一般方法：一看面：看清图象中横坐标和纵坐标的含义。二看线：弄清图象中线的斜率或线走势的意义三看点：明确曲线的起点、终点、交点及拐点等四看是否需要辅助线。,一、速率-时间图象（V-t图象）,例1、判断下列图象中

18、时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。,(A),(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np+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,二、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（

19、g）2Z（g）+W（g);H=+QkJ/mol的反应过程。若使a曲线变为b曲线，,练习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);Hp。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（）,三、百分含量（转化率或产率）-压强（或温度）图象,B,练习3如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；HP2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分

20、含量随温度变化的曲线应为（）,C,练习4、mA(s)+nB(g)qC(g)；HqC、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,BC,练习5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,C,2NOO22NO2(HT1）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。,小,正反应,吸,大,逆反应,b(c

21、+d),练化学反应2()2()2()H0,达到平衡状态时，图212中各曲线符合平衡移动原理的是(),A、C,8、T时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（）所示，则下列结论正确的是（）A、在t1时间内用B表示该反应的平均速率为0.6/t1molL1min1B、在（t1+10）min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动C、T时，在相同容器中，若由0.3molL1A、0.1molL1B和0.4molL1C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4molL1D、其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大,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、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势7、先出现拐点的曲线先平衡，所处的温度较高或压强较大；还可能是使用正催化剂8、定压看温度变化；定温看压强变化。,如图，当关闭K时，向A中充入2molX、7molY，向B中充