化学平衡移动以及图像ppt课件.ppt

1、今朝鼓干劲 六月荷香飘,1,化学平衡移动,当改变已经达到化学平衡的可逆反应的条件时,平衡状态被破坏,随反应的进行重新达到新平衡的过程.,1.化学平衡移动的概念,2,勒夏特列原理： 化学平衡移动原理,若改变影响平衡的一个 条件(浓度、压强、温度)， 平衡就向能够减弱这种改变 的方向移动。,3,注意: 影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种；,原理适用范围：只适用于一项条件发生变化,平衡移动：平衡状态不平衡状态新的平衡状态”的过程。,4,化学平衡状态 正=逆,正逆,向右移动,不 移 动,向左移动,（1）从正、逆反应速度是否相等判断：,3平衡移动方向的判断：,5,【例】现有反应：CO(g)H2O(g)

2、 CO2(g)H2(g); H0。在850时，K1。 若升高温度到950时，达到平衡时K 1 (填“大于”“小于”或“等于”)。,小于,6,影响化学平衡的条件,-浓度、压强、温度、催化剂等。,(1)浓度的影响,7,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；,8,结论：在其他条件不变， 增大反应物浓度，平衡朝正反应方向移动；减小反应物浓度，平衡朝逆反应方向移动。,减小生成物浓度，平衡朝正反应方向移动；增大生成物浓

3、度，平衡朝逆反应方向移动。,注意:,影响化学平衡移动的是浓度，而不是质量、物质的量或体积； 对于溶液中进行的离子反应，改变不参加反应的离子浓度，化学平衡一般不移动； 浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动,9,例:对气体分子数不变的反应,同等程度地增大或减小各物质的浓度,化学平衡_。,例：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，改变下列条件平衡如何移动： （1）加入FeCl3粉末 （2）加入NaOH固体 （3）加入KCl固体,向右移动,向左移动,不移动,不移动,注意：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。,10,速率-时间关系图：

4、,增大反应物浓度,减少生成物浓度,增大生成物浓度,减少反应物浓度,11,（2）压强的影响,其他条件不变，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。,只有压强的变化引起反应物质的浓度变化时，化学平衡才有可能移动； 平衡移动过程中速率的变化情况（结合平衡移动方向分析）,12,压强对化学平衡的影响,aA(g)+bB(g) cC(g),画出增大和减小压强时的 速率-时间关系图,13,压强对化学平衡的影响,aA(g)+bB(g) cC(g),画出增大和减小压强时的 速率-时间关系图,14,对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响； 平衡混合物都是固体或

5、液体的，改变压强不能使平衡移动； 压强的变化必须引起参与反应物质的浓度改变才能使平衡移动。,压强对化学平衡的影响的注意事项,15,(3)温度的影响,注：升高温度同时加快正逆反应速率，但吸热反应的速率增加的更多，故升温使可逆反应向吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率影响更大。,2NO2 (g) N2O4 (g) H0,升高温度，平衡向吸热方向移动； 降低温度，平衡向放热方向移动。,16,温度对化学平衡的影响：,速率-时间关系图,17,催化剂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。,例：对如下平衡 A(气) B (气) 2C (气) D

6、 (固),(4)催化剂的影响,18,外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响,mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) H,19,加快,加快,加快,加快,正向,加快,加快,加快,加快,加快,加快,减慢,减慢,减慢,减慢,逆向,逆向,不移动,正向,正向,逆向,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 = 逆,正 逆,20,减慢,减慢,减慢,减慢,逆向,加快,加快,减慢,减慢,减慢,减慢,减慢,加快,减慢,加快,不移动,正向,正向,正向,逆向,逆向,正 逆,正 = 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,正 逆,外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响,mA(g) + nB(g) pC(g

7、) + qD(g) H,21,化学平衡图象题,22,图象题的类型（1）,1物质的量(或浓度)-时间图象 例1.某温度下，在体积为5的 容器中，,三种物质物质 的量随着时间变化的关系如图1 所示，则该反应的化学方程式为 _， 2s内用的浓度变化和用的浓 度变化表示的平均反应速率分别为 _、_。,图1 A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图,2 3,0.08mol/(s),0.12mol/(s),23,图象题的类型（2）,2.速率时间图象 例2.把除去氧化膜的镁条投入 到盛有少量稀盐酸的试管中， 发现氢气发生的速率变化情况 如图2所示，其中t1t2速率变 化的主要原因是 反应是放热反应；

8、t1t2速率变化的主要原因是: 温度升高使化学反应速率提高；盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低。,图2 氢气发生速率变化曲线,24,例3.某温度下，在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2SO2 + O2 2SO3 （正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3所示。 加催化剂对速率 影响的图象是( ) 升温对速率影响 的图象是( ) 增大反应容器体积 对速率影响的图象是 ( ) 增大O2的浓度对速 率影响的图象是（ ）,D,C,A,B,25,图象题的类型（3）,3.速率压强(或温度)图象 例4.符合图象4的反应为( )。 、N2O3(g) NO2(g)

9、NO(g) 、3NO2(g) H2O (l) 2HNO3(l)NO(g) 、4NO2(g) 5O2 (g) 4NO(g) 6H2O(g) 、CO2(g)C(s) 2CO(g),图4 曲线图,B,v正,v逆,26,图象题的类型（4）,4转化率(或质量分数等)-压强、温度图象 例5.有一化学平衡mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)，如图5所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图5可以得出的正确结论是（）。 .正反应吸热，+q .正反应吸热，+ .正反应放热，+ .正反应放热，+,图5 曲线图,A,分析解决这类图象题目，采用 “定一论二”，即把自变量（温度、 压强）之一定为恒量，讨论另

10、外 两个变量的关系。,27,图象题的类型（5）,5质量分数时间图象 例6.对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g) 反应过程中，其他条件不变时，产物的质量分数与温度或压强p的关系如图9所示，请判断下列说法正确的是( ) 降温，化学平衡向正反应方向移动 使用催化剂可使D%有所增加 化学方程式中气体的化学计量数mpq B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动,A,C,28,练习1、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度 (或压强)图：,例1：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),T1 T2;,P1 P2;,正反应 热,m+n p+q,吸,29,

11、某物质的转化率(或百分含量)-温度压强图：,例3：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),正反应 热,正反应 热,m+n p+q,m+n p+q,放,吸,30,等效平衡问题解题思路及应用,31,在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，则达到平衡后，任何相同组分的体积分数(或物质的量分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。,定温、定容或 定温、定压,1等效平衡的含义,转化成同一边的物质，相等或成比例,32,I类：对于一般的可逆反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效（等同）。,2等效平衡的分类,类：m+m=p+q，通过化学计量数比换算成同一边物

12、质的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。,类：换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡比例相同，则达平衡后与原平衡等效。,(2)定T、定p下,(1)定温(T)、定容(V),mA（气）+nB（气） pC（气）+qD(气）,例1：,例2：,例3：,例4：,例5：,33,例1. 在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应 ，达到平衡时，C的浓度为cmol/L，若维持容器的容积和温度不变，按下列4种配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍为cmol/L的是（ ）。,A、4molA+2molB B、2molA+1molB+3molC+1molD C、3molC+1molD+1

13、molB D、3molC+1molD E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD,DE,34,例2：在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）xC（g）,达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为（） A、1B、2 C、3 D、4,解析:若反应前后气体体积不变,则x=3,要保持C的体积分数不变,只需要起始状态的物质的量之比不变,反应物的系数比为n(A):n(B)=2:1,而0.6:0.3=2:1,C完全转化成A

14、和B生成的量之比总等于2:1,所以x=3成立.此种情况是等效平衡而不等同. 若反应前后气体体积不相等,要保持C的体积分数不变,两种情况的起始量必须相等,1.4molC必须转化为1.4molA和0.7molB,所以x=2成立.此种情况是等同平衡,也一定等效.本题正确答案为B,C.,B,C,35,例3：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡： 、A和B的起始浓度均为2mol/L；、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（）A、和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 B、和两途径达到平衡时，体系内混合气

15、体的体积分数不同C、达平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率 D、达平衡时，途径混合气体密度为途径混合气体密度的1/2,解析:该可逆反应反应前后气体分子数不变,和两途径的起始加入量的比均等于反应方 程式中相应物质的化学计量数比,因此和两途径在相同条件下达到的平衡是等效平衡. 也可用极端假设法2mol/LC+6mol/LD可转化为4mol/LA+4mol/LB,途径的平衡可认 为是两个途径的反应达平衡后合并,体积再压缩一半而得到.因为反应前后气体体积不变, 则平衡状态不发生移动,任何相同组分的体积分数不变,但各组分的浓度是途径平衡时 的2倍,反应速率增大.故正确答案为A,D.,A,D.,36,

16、例4：在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g)C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为，C的体积分数为。,37,例5：在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，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

17、可能为（）A、x=3、y=1B、x=4、y=1 C、x=5、y=1D、x=2、y=3,C,38,三、等效平衡的解题思路 1、步骤 2、起始浓度相当的判断 （1）同T同V下 A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说： B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说： （2）同T同P（即体积可变化）下,等效转化后，投料成比例。,等效转化后，投料成比例。,等效转化后，投料相同。,（1）进行等效转化；（2）判断起始浓度是否相当,39,小结： 有效平衡也可分为两种情况： 1、对于任何可逆反应，不管两边气体系数和是否相等，换算后，物质的量与原投料相同，则二平衡等同（也等效）。 2、对于反应前后气体体积不变的可逆反应（气体系数和相等），在定温、定容或定温、定压条件下，换算后与原投料成比例则二平衡等效（不一定等同）。,40,1:在一定温度下，把2molSO2 和1mo1O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 +O2 2 SO3 ，一段时间后达到化学平衡状态。现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2 、O2和SO3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白： (1)若a=0，b=0，则c= 。