化学平衡移动以及图像PPT课件

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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。
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二、压强对化学平衡的影响:
N2 十 3H2
2NH3
实验 压强(MPa) 1 5 10 30 60 100 数据: NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
NH3%随着压强的增大而增大,即平衡向 正反应的方向移动。
0 t1 t2 t 程式,升高温度平衡向逆
反应方向移动,与图示相符;增大压强平衡
向正反应方向移动,与图示不相符。故此题
中引起平衡移动的因素是升高温度。 第32页/共54页
一、速度-时间图:
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下 图所示的变化,请分析t1时的改变因素可能 是什么?并说明理由。
0
v逆
t1
t2
t 将向 正 方向移动。
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一、速度-时间图:
•已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,
则温度的变化是
升(升高高或降低),平衡
向 反正应方向移动,正反应是 热吸反应。
v
v正
v逆
0
t1
t2
t
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一、速度-时间图:
•对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),改变压强 时有如下图变化,则压强变化是 增大 (增 大或减小),平衡向 逆 反应方向移动,m+n < (>、<、=)p+q。
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一、速度-时间图:可用于:
1) 表示反应速率的变化和化学平衡的移动。 2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。
v
A(g)+2B(g) 2C(g)
v正
•引起平衡移动的因素是
v逆
增大反应物浓度,平衡
0 t1 v
t2 t 将向 正 方向移动。
v正
•引起平衡移动的因素是 减小生成物浓度,平衡
2NO2 (g)
② CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)
③ H2O(g) + C (s)
CO(g) + H2(g)
④ H2O(g) + CO(g)
CO2(g) + H2(g)
⑤ H2S(g)
H2(g) + S(s)
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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
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
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1.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)
注意: ①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种; ②原理适用范围:只适用于一项条件发生变化 的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当 多项条件同时发生变化时,情况比较复杂; ③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消) 外界条件的变化。 ④平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态 →新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡 体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
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3.平衡移动方向的判断: (1)从正、逆反应速度是否相等判断:
化学平衡状态 外界条 υ正υ逆改变
υ正=υ逆
件改变
向右移动 不移动 向左移动
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
υ正>υ逆
υ正=υ逆 υ正<υ逆
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(1)浓度的影响 增加反应物的浓度, V正 > V逆 平衡向正反应方向移动;
速率-时间关系图:
aA(g)+bB(g)
cC(g) 速
压 强
-
率画 时出

间增

关大

V’正 = V’逆


系和 图减 V’正 = V’逆 小



影 响
a+b=c
时 的
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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?
① 2NO(g) + O2(g)
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化学平衡中的常见图像
速率-时间图 浓度-时间图
转化率(或百分含量)-时间-温度(或 压强)图
转化率(或百分含量)-温度-压强图
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图像题是化学平衡中的常见题型,这类题 目是考查自变量(如时间、温度、压强等)与 因变量(如物质的量、浓度、百分含量、转化 率)之间的定量或定性关系。
速 率
-


升温 正反应吸热 降温



正反应放热 升温
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降温
(4)催化剂的影响
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 (固)
V正
V正′= V逆′
V逆
0 t1 t2 t3
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+c B. a<b+c
A
C. a=b+c D. a=b=c
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压强对化学平衡的影响的注意事项
①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; ②平衡混合物都是固体或液体的,改变压强不 能使平衡移动; ③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。
对化学平衡的影响 第18页/共54页
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
条件 变化
反应 特征
反应速率
υ正
υ逆
υ正与υ逆 的关系
移动 方向
增大c(A)
可逆反应
增大c(C) 减小c(A)
可逆反应
减小c(C) 增大 m+n>p+q 压强 m+n=p+q m+n<p+q
关系
方向
υ正 < υ逆 逆向
υ正 = υ逆 不移动
υ正 > υ逆 υ正 < υ逆 υ正 > υ逆 υ正 >υ逆
正向 逆向 正向
正向
υ正 < υ逆 逆向
难点分析
⒈如果平衡向正方向移动,υ正一定增大吗?
不一定。因为平衡向正反应方向移动的原因是: υ正 > υ逆,尽管υ正 减小,但只要满足υ正 > υ逆平衡 就向正反应方向移动。
加快 加快
加快 加快 减慢 减慢 减慢 减慢 加快 加快 加快 加快 加快 加快
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υ正 > υ逆 υ正 < υ逆
正向 逆向
υ正 < υ逆 逆向
υ正 > υ逆 正向
υ正 > υ逆 正向
υ正 = υ逆 不移动 υ正 < υ逆 逆向
外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响
mA(g) + nB(g)
⒊对于一个已达到平衡的可逆反应,向其反应 体系中充入惰性气体,平衡发生移动吗? ⑴恒温恒容条件下,充入惰性气体,压强虽然 增大,但各物质的浓度均不变,故平衡不移动; ⑵恒温恒压条件下,充入惰性气体,压强虽然 不变,但体积增大,各物质的浓度减小,平衡 向气体体积增大的方向移动。
若 m+n = p+q,则化学平衡不受压强影响,上 述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平 衡移动
③增加H2浓度 ① ③
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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 向右移动 (2)加入NaOH固体 向左移动
(3)加入KCl固体 不移动
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_不__移__动___。
⒉如果平衡向正方向移动,反应物转化率一定 会增大吗?
不一定。这要看平衡向正反应方向移动是 由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压 强或减小生成物浓度引起的平衡右移,则反应 物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某 种反应物的量,造成平衡向正反应方向移动, 则转化率的变化要具体分析
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减小生成物浓度,平衡朝正反应方向移动; 增大生成物浓度,平衡朝逆反应方向移动。
意义:
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。
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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? 增加氧气的浓度
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? ①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳
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(3)温度的影响
2NO2 (g)
N2O4 (g) △H<0
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。
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。
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温度对化学平衡的影响:
2Z(g),
A、逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆 反应方向移动
B、逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正 反应方向移动
C、正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移 动
D、正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移 动
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4、可逆反应3A(g) 3B(?)+C(?) (正反应吸热),随着温度升高,气 体平均相对分子质量有变小趋势,则 下列判断正确的是 CD A、B和C可能都是固体 B、B和C一定都是气体 C、若C为固体,则B一定是气体 D、B和C可能都是气体
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b > c+d
V(molL-1S-1)
V‘正 V”正 = V”逆
V正
V正= V逆
V’逆
V逆
t1
t2
0
第10页/共54页
t(s)
aA(g)+bB(g)
cC(g) 速
压 强
-
率画 时出

间增

关大
学 平
a+b>c
系和 图减





影 响
时 的
a+b<c 第11页/共54页
v
v逆
v正
0
t1
t2
t
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一、速度-时间图:
•对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放 热)有如下图所示的变化,请分析引起平衡
移动的因素可能是什么?并说明理由。
v
v逆
•由于v正、v逆均有不同程 度的增大,引起平衡移动
v正
的因素可能是 a.升高温度
b.增大压强。根据反应方
V(molL-1S-1)
V正
V逆
0
V,正
V正= V逆
V’逆
平衡状态Ⅰ
V”正 = V”逆 平衡状态Ⅱ
t1
t2
第3页/共54页
t3
t(s)
图象为什么连续?

增大反应物浓度

-
时 间 关 系 图
减少生成物浓度
减少反应物浓度
增大生成物浓度
第4页/共54页
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。
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:即气体分子数目减少 体积增大:即气体分子数目增多
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3.速率-时间关系图: 增大压强
⒈五看图像 ⑴面:即明确横纵坐标的意义; ⑵线:了解线的走向和变化趋势; ⑶点:即起点、交点、终点、拐点与极值点等 ⑷辅助线:如等温线、等压线、平衡线等; ⑸量的变化:如浓度、温度、压强的变化等。
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⒉分析判断 ⑴根据到达平衡的时间长短,结合化学反应速 率理论判断温度的高低或压强的大小; ⑵根据图像中量的变化判断平衡移动的方向, 结合平衡移动原理,分析可逆反应的特点(是 气体分子数增大还是减小的反应;或是吸热还 是放热反应); ⑶定一议二:若图像中有三个量,要先固定一 个自变量,再讨论另外两个量之间的关系;思 维要全面,要注意变换定量与变量,最后下综 合结论。
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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
注:化学平衡移动的方向与平衡后的结果无必然联系
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移动时,下列有关叙述正确的是
① 生成物的百分含量一定增加② 生成物的产量一定
增加③ 反应物的转化率一定增大④ 反应物浓度一定
降低⑤ 正反应速率一定大于逆反应速率⑥ 使用了合
适的催化剂
A ① ② (B) ② ⑤ (C) ③ ⑤ (D) ④ ⑥ 第23页/共54页
3、对已达化学平衡的反应 2X(g)+Y(g) 减小压强时,对反应产生的影响是
pC(g) + qD(g) △H
条件 变化
反应特征
m+n>p+q
减小 压强
m+n=p+q
m+n<p+q
升高 △H <0 温度 △H >0
降低 △H <0 温度 △H >0
化学反应速率
υ正 υ逆
减慢 减慢 减慢 减慢 减慢 减慢 加快 加快 加快 加快 减慢 减慢 减慢 减慢
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υ正与υ逆的 移动
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