等效平衡和平衡图像
课件8:2.3.5 化学平衡图像、等效平衡
相当于增大压强。
起始
平衡
V
V
新平衡
叠加
压缩
2V
V
V
V
练习4:把晶体N2O4放入固定容积的密闭容器中气化并建 立N2O4(g) 2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入与 起 始 时 等 量 的 N2O4气 体 , 反应再次达平衡 , 则新平衡 N2O4的转化率与原平衡比( B )
A. 增大
B. 减少
第5课时 化学平衡图像、等效平衡 ——等效平衡
学习目标 知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分 析判断方法。
一、概念 在相同条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系, 不管是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,还是正、 逆反应同时投料,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的 百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同, 这样的化学平衡互称为等效平衡。
A. 3 mol N2 + 3 mol H2 B. 2 mol N2 + 2.5 mol H2 C. 1 mol N2 + 3 mol H2 D. 6 mol N2 + 4 mol H2 恒温恒压条件下建立的等效平衡条件是“极值等比则等 效”,D项极限转化后n(N2):n(H2)=3:2,比例相等,正确。 答案:D
1. 恒温恒容 (1) Δn(g)≠0,极值等量则等效
2SO2(g)+O2(g) 起始1 4 mol 2 mol
2SO3(g) 0
起始2 0
0
4 mol
起始3 2 mol 1 mol 2 mol
起始4 a mol b mol c mol
上述三种投料,按方程式的化学计量数关系一边倒均转化为
反应物,对应量相等,即SO2都是4 mol、O2都是2 mol,三 者的平衡状态完全相同。
化学平衡图像和等效平衡
化学平衡图像和等效平衡[目标导航] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的分析解答方法。
2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。
一、化学平衡图像的基本类型1.速率—时间图(v -t 图像)如图所示,此类图像定性地揭示了v (正)、v (逆)随时间而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动(“变”)方向等。
对于反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH <0的速率变化如图所示:2.浓度—时间图(c -t 图像)此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。
此类图像中各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
如图所示:3.速率—温度(压强)图(v -T 或v -p 图像)反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线,用于判断反应的ΔH 或气体体积关系。
如图所示:4.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c )或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T )或压强(p ),常见类型有如下图所示两种情况:5.含量—时间—温度(压强)图此类图像表示的是不同温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数或转化率的变化过程,包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下平衡状态的物质的量分数比较等信息,由图像可以判断T1、T2或p1、p2的大小,再判断反应的ΔH或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应,是气体体积增大的反应还是缩小的反应)。
6.平衡常数变化图像平衡常数只随温度的变化而变化。
对于反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,温度升高,正反应的平衡常数变小,逆反应的平衡常数变大。
如图所示。
7.其他类型如图所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T )的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点中,表示v正>v逆的点是c,表示v正<v逆的点是a,而b、d点表示v正=v逆。
等效平衡课件
(2)N2O5 分解的速率v=0.12p(N2O5) kPa·h-1,
t=10 h时,p(N2O5)=_2_8_._2_0_ kPa,v=__3_.3__8__kPa·h-1
(结果保留两位小数,下同)。
(3)该温度下2NO2(g) N2O4 (g)的平衡常数Kp=__0_.0_5__kPa-1。
达到平衡时间 达到平衡能
/min
量变化
① 恒容 1
3
0
10
放热0.1a kJ
② 恒压 1
3
0
t
放热b kJ
A.对于上述反应,①②中反应的平衡常数K不同
B.①中:从开始至10 min内的反应速率v(X2)=0.1 mol·L-1·min-1
√CD..② b>中0.1:a X2的平衡转化率小于10%
8.CO2催化重整CH4:(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1, 副反应:(Ⅱ)H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0, (Ⅲ)4H2(g)+CO2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH3<0。 恒容反应器中按体积分数 V(CH4)∶V(CO2)=50%∶50% 充入气体,加入催化剂,平衡时
8c-2d 则t ℃时反应①的平衡常数为_(_b_+_____3____)_b(用字母表示)。
12. 容积均为1 L的甲、乙两个容器,
其中甲为绝热容器,乙为恒温容器。
相同温度,分别充入0.2 mol的NO2, 发生反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0, 甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。 (1)0~3 s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是 _0_~__3_s_内__温__度__升__高__对__速__率__的__影__响__大__于__浓__度__降__低__的__影__响___。
第十六讲等效平衡与化学平衡图像
诚西郊市崇武区沿街学校第十六讲等效平衡与化学平衡图像(第一课时)一、要点精讲1、等效平衡问题在一定条件下〔定温、定容或者者定温、定压〕,对同一可逆反响,虽然,这样的平衡称为等效平衡。
2、等效平衡的判断类型全等平衡相似平衡等效效果平衡混合物中一样物质的物质的量、含量对应相等平衡混合物中一样物质的物质的量比值相等、含量对应相等外界条件恒温恒容恒温恒容恒温恒压反响特征反响前后△V(g)、△n(g)≠0反响前后△V(g)、△n(g)=0反响前后△V(g)、△n(g)=0或者者≠0判断方法二、【典型例题】【例1】〔06一模)将2molA和2molB充入某密闭容器中发生反响:2A(g)+B(g)xC(g),到达化学平衡后,C的体积分数为a。
假设该反响的条件分别和以下各选项的条件一样,以下判断正确的选项是AD A.假设在恒温恒容下,当x=1时,按1molB、lmolC作为起始物质,到达平衡后,C的体积分数仍为a B.假设在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作起始物质,到达平衡后,C的体积分数大于aC.假设在恒温恒容下,当x=3时,2molB、6molC作起始物质,到达平衡后,C的体积分数不等于a D.假设在恒温恒压下,按3molA、3molB作起始物质,到达平衡后,C的体积分数仍为a,那么x可为任意正整数【例2】(06四县联考〕一定温度下,有可逆反响:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g);ΔH<0。
现将2 mol A和2 mol B充入体积为V的甲容器,将2 mol C和6 mol D充入乙容器并使乙容器在反响开始前的体积为2V(如图1)。
关于两容器中反响的说法正确的选项是A.甲容器中的反响先到达化学平衡状态B.两容器中的反响均达平衡时,平衡混合物中各组份的体积百分组成一样,混合气体的平均相对分子质量也一样C.两容器达平衡后升高一样的温度,两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示D.在甲容器再充入2 mol A和2 mol B,平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓度的2倍【例3】如下列图,当关闭K时,向A中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V〔A〕=V〔B〕=a升,在一样温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生以下反响:2X〔g〕+2Y〔g〕Z〔g〕+2W〔g〕△H<0到达平衡〔Ⅰ〕时V〔B〕=0.9a升,试答复:〔1〕B中X的转化率α〔X〕B为〔2〕A中W和B中Z的物质的量的比较:n〔W〕An〔Z〕B〔填<、>、或者者=〕〔3〕翻开K,过一段时间是是重新达平衡〔Ⅱ〕时,B的体积为升〔用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计〕〔4〕要使B容器恢复原来反响前的体积,可采取的措施是【解析】〔1〕平衡时B中总物质的量为:0.9a×18/a=1mol,设:参加反响的X为nXmol有:2∶1=nX∶〔18-1〕nX=molα〔X〕B=/4=90℅〔2〕B平衡状态可视为A状态体系体积缩小一半形成的,而A体系体积缩小时,平衡向正方向挪动,也就是B中Z的物质的量在2倍于A中Z的物质的量的根底上有所增加,又A中W物质的量是Z的2倍,所以B中Z的物质的量大于A中W的物质的量。
化学平衡3-等效、图像
等效平衡的应用
间的关系问题
2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应 当此反应进行到一定程度时, 混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中, 混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温 度不变, 分别代表初始加入的SO 度不变,令a、b、c分别代表初始加入的 2、O2和 、 、 分别代表初始加入的 SO3的物质的量(mol)。如果 、b、c取不同的数值, 的物质的量( )。如果 取不同的数值, )。如果a、 、 取不同的数值 它们必须满足一定的相互关系, 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百分含量仍跟上述平衡时的 完全相同。请填写下列空白: 完全相同。请填写下列空白: (1)若a=0,b=0,则c=___________。 ) , , 。 2 (2)若a=0.5,则b=_________,c= _________。 ) , 。 0.25 , 1.5 取值必须满足的一般条件是( (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方 ) 、 、 取值必须满足的一般条件是 程式表示,其中一个只含a和 ,另一个只含b和 ): 程式表示,其中一个只含 和c,另一个只含 和c): ______, 2b+c=2 。 a+c=2 ,_____。
例2、在一定容积密闭容器中,保持一定的温 在一定容积密闭容器中, 在一定条件下进行以下反应: 度,在一定条件下进行以下反应: A(g)+2B(g) 3C(g),已知加入1molA和 3C(g),已知加入1molA和 3molB,达到平衡后,生成amolC。 3molB,达到平衡后,生成amolC。 达到平衡时, (1)达到平衡时,C在反应混合物中的百分 25a% 含量是______(用字母a表示) 含量是______(用字母a表示) 在相同的实验条件下, (2)在相同的实验条件下,若在同一容器 中改为加入2molA和6molB,达到平衡后, 中改为加入2molA和6molB,达到平衡后,C 2a 物质的量为______mol 用字母a表示) 物质的量为______mol (用字母a表示) 。 不变 此时C在反应混合气中的百分含量_______ 此时C在反应混合气中的百分含量_______ 填增大、减小或不变)。 (填增大、减小或不变)。
考点15化学平衡图像与等效平衡(原卷版)
考点15 化学平衡图像与等效平衡【核心考点梳理】一、化学平衡图像1.反应速率图像(vt图)(1)“渐变”类vt图——浓度对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅰ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
(2)“断点”类vt图——温度(或压强)对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。
(3)“平台”类vt图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。
(4)速率-温度(压强)图这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率-时间图,二是隐含时间变化的速率-时间图。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0为例,vT(p)图如图:2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)t图像]此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。
解题原则:注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻),各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。
等效平衡和平衡图像
等效平衡和平衡图像—等效平衡问题一、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。
概念的理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)一定相同(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边...倒”倒回到起始的状态..........进行比较。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种:I类:全等等效——不管是恒温恒容....还是恒温恒压........就.....。
只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的量分数)一定相等]外还有如下特征“.一边倒.............................”.后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等。
拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g)2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol。
若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=3.2mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。
化学平衡图像及等效平衡
练习3
右图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ,由于条件改变而引起反应 速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变 的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能 是 ; 若增大压强时,反应速度变化情况 画在c—d处.
V正
V逆
升温
减小[SO3]
三、x% – t 图
x% (或用φ(C) 表示) 可以表 示反应物、生成物在反应体系中的 物质的量百分数(体积分数)、或 表示反应物的转化率等; t表示时间;
V
V正 V逆
A t
V正
V逆 D t
V正
B t
V正
C t
说明
上述图象的特点是有一速 率改变,随后正逆反应速率再 发生变化,直至两者相等建立 新的平衡。是改变某一物质浓 度而引起化学平衡移动的特征。
二、v – t 图
练习2
练习2
在密闭容器,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,重新达到平衡,变化过 程均如图所示,则对该反应叙述正确的是(BD ) A.正反应是吸热反应 B.逆反应是吸热反应 C.m+n>p+q D.m+n<p+q
例3:下列图线分别有哪些含义?
V V V V
V正 V逆 A
t
V正 V逆
V逆 V正
V逆 V正
t
B
t
C
D
t
A.升温时,正、逆反应速率均增大,但吸热反应方 向的速率增得更多,正反应为吸热反应; 或气体反应时增压,正逆反应速率均增大,但气体 体积大的增大得更多,正反应为气体缩小的反应。 C与A 正、逆相反。
第六讲 考点四平衡图像及等效平衡
考点四平衡图像及等效平衡一化学平衡图像【基础梳理】1.物质的量(浓度)——时间图像思考:在2 L刚性密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)横坐标表示反应过程中时间变化,纵坐标表示反应过程中各物质的物质的量(浓度)的变化。
(2)该反应的化学方程式是_________________________________(3)在反应进行到2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是。
(4)若用A物质的量浓度的变化,表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是2.转化率(百分含量)——压强(温度)图像思考:反应a A(g)+b B(g) c C(g)在不同温度下(T1<T2),压强(p)与混合气体中C 的含量(C%)的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)T1为一条等温线,随着压强的增大,C%,化学平衡移动,a+bc。
(2)在压强一定时(如p3),温度升高,C%的变化是,化学平衡移动,正反应是反应。
3.转化率(百分含量)——时间图像:思考:对于反应a A(g)+b B(g) c C(g)有如下图像:根据图像回答下列问题:(1)图1中,温度T1、T2的大小关系是T2T1,温度升高,C%(C的含量)的变化是,化学平衡移动,正反应是反应。
(2)图2中,压强p1、p2的大小关系是p1p2,压强增大,C%(C的含量)的变化是,化学平衡移动,a+bc。
【即时练习】1.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH<0,下列分析中不正确的是()A.图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高2.下列各图中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()3.由某可逆反应绘出图像如图所示,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该反应的判断不正确的是()A.反应物中可能含有气体B.生成物中一定有气体C.正反应一定是放热反应D.正反应一定是吸热反应4.下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)ΔH<0的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是()5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g)ΔH<0,某研究小组研究了当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:根据上图回答下列问题:(1)图Ⅰ研究的是不同压强对反应的影响,且________的压强较高(填“甲”或“乙”,下同)。
2-3-4化学平衡图像和等效平衡PPT49张
4.恒压(温)图 该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α), 横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下图:
5.速率—温度(压强)图 这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率—时间图,二 是隐含时间变化的速率—时间图。以 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 为例,v—T(p)图如下图:
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第4课时 化学平衡图像和等效平衡
课前自主学习
课堂互动探究
随堂基础巩固
课时作业
课堂互动探究02
课堂探究·提能力
化学平衡的有关图像
一、几种类型的化学平衡图像 1.速率—时间图(v-t 图像) (1)既能表示反应速率的变化所示。
【解析】 若增大氧气的浓度正反应速率突然变大,逆反应速 率逐渐变大,A 选项不正确;加入催化剂,正逆反应速率同等倍数 的增大,但平衡不移动,B 正确;观察图Ⅲ,达到平衡时二氧化硫 的转化率不相等,故甲乙两条曲线不可能是由催化剂引起的,C 选 项不正确;增大压强反应速率加快,达到平衡的时间缩短,二氧化 硫的转化率增大,D 选项不正确。故正确答案为 B。
定压看温度变化,升温曲线走势降低,说明 A 的转化率降低, 平衡向左移动,正反应是放热反应。
定温看压强变化,因为此反应是反应后气体体积减小的反应, 压强增大,平衡向右移动,A 的转化率增大,故 p2>p1。
②“先拐先平,数值大”原则: 对于同一化学反应在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达 到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图甲 α 表示反应 物的转化率)或表示的压强较大(如下图乙,φ(A)表示反应物的体积 分数)。
分析化学平衡图像的常用方法:①四要点分析法:曲线的起点、 曲线的变化趋势、曲线的转折点、曲线的终点的意义。②拐点比较: 在转化率(或物质的含量)—时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到 平衡(代表温度高、压强大)。③定一议二:图像中有三个量时,先 假定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。
等效平衡与平衡图像教学设计
公开课教学设计[教学目标]1.知识目标:(1)能了解等效平衡的含义,会用等效平衡原理和等效思想解决一些简单问题。
(2)认识平衡图像,能分析一些简单的平衡图像。
2.能力目标:学会图表分析能力3.情感态度价值观通过本节内容的学习,提高学习的积极性及科学研究的兴趣。
[教学重点]1.等效平衡的含义,用等效平衡原理和等效思想解决一些简单问题。
2.分析一些简单的平衡图像。
[教学难点]1.用等效平衡原理和等效思想解决一些简单问题。
2.平衡图像题的分析和判断。
[教学方法]分析归纳,阅读探讨,讲练结合[学法指导]:学会分析归纳、总结提升[教学媒体]传统媒体[教学过程]Ⅰ.等效平衡【板书】一、等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的百分含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)相同的化学平衡互称等效平衡。
化学平衡状态的建立与条件有关,而与平衡建立的途径无关。
同一可逆反应,无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,只要达到平衡时各组分的含量完全相同,都可形成等效平衡。
【教师讲解】如:定温定压下,可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一密闭容器中进行,起始物质分别如下:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③正、逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况中,如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等[如将②、③折算为①],因此三者达平衡时的状态必然相同,故为等效平衡。
【板书】二、等效平衡的分类 【板书】1.恒温恒容....条件下,对于反应前后气体分子数改变..的可逆反应,如果起始时物质的投入量不同,但是通过方程式的化学计量数换算成同一侧的物质后,各物质的量对应相等..,则两平衡等效。
高中化学3化学平衡图像等效平衡课件2鲁科高中选修4化学课件
v正
v′正
v逆
v′逆
任一平衡体系
v′正= v′逆 t
结论:减小生成物浓度,化学平衡(huàxuépínghéng)向正反应方向移动。
2021/12/11
第十一页,共四十七页。
已知反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g) ΔH<0 a+b>c+d由平衡 I
改变条件到平衡 II
联想质疑:
改变外界条件化学平衡发生移动(yídòng),对应的速率-时间的图像如
何呢?
思考:如果升高(shēnɡ ɡāo)温度,正逆反应速率怎样变化?化学平 衡向什么方向移动?
2021/12/11
第五页,共四十七页。
(一)速率-时间(shíjiān)图像:v-t 图
v
v′逆
v正
v′正
v′正= v′逆
2NO2(g)
2NO(g) + O2(g) ΔH >0,达到平衡。当改变其中一个
条件X ,Y随X的变化(biànhuà)符合图中曲线的是(
)
AB
A.当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量
B.当X表示压强时,Y表示NO2的转化率
C.当X表示反应时间时,Y表示混合
气体的密度
D.当X表示NO2的物质的量时, Y表示O2的物质的量
结论:降低温度,化学平衡向正反应(fǎnyìng)方向移动。
2021/12/11
第七页,共四十七页。
思考(sīkǎo):如果增大反应物的浓度,化学平衡向什么方向移动?
v
v′正
v正
v逆
v′逆
增大反应物浓度
v′正= v′逆
2.3.4 化学平衡图像、等效平衡
T1 正反应
★
吸热
T2
T
图3 A%
•正反应 吸
★
热
T
图2
450℃ 正反应
放
图4 热
P1 m+n
<
p+q
P
化学平衡图像 等效平衡
6.对于反应2A(g)+B(g) 变
第7 页
2C(g),温度升高,正反应的平衡常数
减小
,逆反应的平衡常数变
增大
,正反应为
放热 反
应(吸热或放热),ΔH
<
0。
化学平衡图像 等效平衡
第 13 页 交流讨论
例2、在一固定容积的密闭容器中,在一定温度下进行下列反应: H2(g)+Br2 (g) ⇌ 2HBr (g),已知加入 1 mol H2和 2 mol Br2 ,达到平衡 时生成 a mol HBr。在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数 不变,填写下列空白: 编号 已知 ① ② ③ H2 1 2 0 m 起始状态(mol) Br2 HBr 2 0 4 0 1 0.5 n(n≥2m) 平衡时HBr的 物质的量(mol) a
C、达平衡时, Ⅰ、Ⅱ两途径的反应速率相等
D、达平衡时, 途径Ⅰ的混合气体密度等于途径Ⅱ混合气体密度的1/2
化学平衡图像 等效平衡
第 16 页 交流讨论
例4、在一定温度下一容器中进行反应:N2(g)+3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g), 已知加入1mol N2和3mol H2 ,达到平衡时生成 a mol NH3。保持容器压
7、下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2
第8 页 习题导学
2NO2 △H<0 中
NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标A、B、C、D、E 5点,其中表示未达平衡状态且V >V 的点是 C点 。
化学平衡图像和等效平衡 课件
三看点:注意曲线上的特殊点,如与坐标的交点、多 条曲线的交点、转折点、极值点等。
四看要不要作辅助线(如等温线、等压线)。 五看定量图像中有关量的多少。 ②联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平 衡的影响规律。 ③作出判断:依据题意仔细分析,作出正确判断。
(3)解题方法与技巧 ①“定一论二”原则 在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表 示的三个量的意义,确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标 与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后,讨论横坐标与曲 线的关系。
④对时间—速率图像,注意分清曲线的连续性、跳跃 性,是“渐变”还是“突变”,是“大变”还是“小 变”,是“变大”还是“变小”,变化后是否仍然相等等 情况,才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。
1.在一密闭的容器中充入2molA和1molB发生反应:
2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C的体积分数为
解析:随压强增大,v(正)、v(逆)都增大,所以,A图 不正确;反应达平衡后,升温,v逆<v正,B图不正确;温 度高,反应速率大,到达平衡所用时间短,先到达平衡, 曲线先拐。
答案:D
(2)对于恒温、恒容条件下的体积不变的反应以及恒 温、恒压条件下的可逆反应(无论体积可变或不变)
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边 的物质,其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同, 则建立的化学平衡是等效的。
结果:达到平衡后,各组分的百分含量相同,但各组 分的浓度并不一定相同。
例如:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ① 1mol 1mol 0mol ② 2mol 2mol 1mol 上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反 应物,两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1∶1,因此 上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。
课件4:2.3.5 化学平衡图像、等效平衡
例3. 将2 mol SO2和2 mol SO3 气体混合于固定体积的密闭 容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(气)+O2(气)
2SO3 (气),平衡时SO3为n mol。相同温度下, 分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质, 平衡时SO3的物质的量大于n mol的是( CD ) A.2 mol SO2+1 mol O2 B.4 mol SO2+1 mol O2 C.2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D.3 mol SO2+1 mol O2+1 mol SO3
0
6 mol 3 mol
0
3 mol 1 mol
2 mol
x mol y mol
z mol
x、y、z应满足的关系: ( x+z/2)/(y+z/2)=2/1
T、V相等
H2 + Br2 (g)
2HBr
平衡后 φ (NH3)=c
①1 mol 2 mol ②2 mol 4 mol ③ 0 1 mol
0 0 2 mol
第三节 化学平衡 第 5 课时 化学平衡图像、
等效平衡
学习目标 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学 平衡图像题的分析解答方法。 2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方 法。
一.化学平衡图像
思路:
一看面 二看线
:看纵、横坐标代表的含义 :看线的走向、变化的趋势
三看点 :看线的原点、交点、拐点、终点
2.T、P相等
平衡后 φ (NH3)=c
催化剂
N2+ 3H2
2NH3
①1 mol 4 mol
0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
等效平衡和平衡图像1.高温高压和使用催化剂的条件下,在密闭容器中发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH (g),若开始时只充入amol CH3OH气体,达到平衡时,混合物的压强比起始时增大了70%;若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体,达到平衡时H2转化率A.30% B.35% C.65% D.70%2.把质量相同的N2O4和NO2分别放入体积相同的两个密闭容器a、b中,维持a、b处于相同温度,当达到平衡后,结果是A.a中N2O4百分含量比b中的高B.a中压强比b中压强小C.a中的气体总物质的量比b中少D.a、b中各气体的百分含量对应相同3.将装有1molHI的容器密封并加热,部分HI分解成H2和I2(g)并达到化学平衡。
此时I2(g)的体积分数为x%,若在该容器中加入2molHI后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时I2的体积分数为y%,则x与y的关系为A.x > y B.x < y C.x = y D.x ≥ y 4.相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:2X(g)+Y(g)3W(g)+2Z(g)起始时四个容器所装X、Y的量分别为:甲(X:2mol,Y:1mol)乙(X:1mol,Y:1mol)丙(X:2mol,Y:2mol)丁(X:1mol,Y:2mol)在相同温度下,建立平衡时,X或Y的转化率大小关系为A.X的转化率为:甲<丙<乙<丁B.X的转化率为:甲<乙<丙<丁C.Y的转化率为:甲>丙>乙>丁D.Y的转化率为:丁>乙>丙>甲5.在一个固定体积的密闭容器中加入2molA、1molB发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时生成C的物质的量浓度为Wmol·L-1。
若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的物质的量浓度仍为W mol·L-1的是①4molA+2molB ②2molA+1molB+3molC+1molD③3molC+1molD ④1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD⑤3molA+1molBA.①②B.②③C.③④D.④⑤6.在固定体积的密闭容器中,一定温度下,加入2molBr2,1molH2,发生反应:Br2(g)+H2(g)2HBr,达到平衡时,HBr的质量分数为w%。
在相同条件下,按下列情况充入物质,达到平衡时,HBr的质量分数仍为w%的是A.2molHBr B.3molHBrC.4molBr2+2molH2D.1molBr2+1molHBr7.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A,一定条件下,发生如下反应:2A(g)B(g)+xC(g),反应达到平衡时,测得容器内压强增大了p%,若此时A的转化率为a %,下列关系正确的是:A .若x =1,则p >aB .若x =2,则p <aC .若x =3,则p =aD .若x =4,则p ≥ a 8.一定温度下,容积为2 L 的甲、乙两固定容积的密闭容器中,发生反应: 2SO 容 器 甲乙 反应物投入量 2 mol SO 2、1 mol O 24 mol SO 3n (SO 3)/mol 1.6 a 反应物的转化率α1α2下列说法正确的是A .α1+α2>1B .1.6<a <3.2C .若甲中反应2 min 时达到平衡,则2 min 内平均速率ν(O 2)= 0.2 mol·L -1·min -1 D .甲平衡后再加入0.2 mol SO 2、0.2 mol O 2和0.4 mol SO 3,平衡正向移动 9.苯乙烯(C 6H 5CH =CH 2)是生产各种塑料的重要 单体,其制备原理是: C 6H 5C 2H 5(g)C 6H 5CH =CH 2(g)+H 2 (g),实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释 剂(水蒸气不参加反应),右图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系。
下列说法 正确的是A .a 点转化率为75%,若起始向1 L 恒容容器中充入1 mol 乙苯,则平衡常数为2.25B .b 点转化率为50%,则混合气体中苯乙烯的体积分数为1/19C .b 点和c 点温度和压强相同,所以反应速率也相等D .恒容时加入稀释剂能减小C 6H 5C 2H 5平衡转化率10.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g) ΔH =a kJ ·mol -1其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表:t /℃ 700 800 830 1000 1200 K0.60.91.01.72.6下列说法中正确的是A .该反应的正反应为吸热反应,即a >0B .当v 正(H 2)=v 正(H 2O)时该反应达到化学平衡状态C .当其他条件不变时,若缩小容器的体积,则有利于该反应平衡正向移动D .当平衡浓度符合 c (CO 2)·c (H 2)=c (CO)·c (H 2O)时的温度为830℃12101 kPa (900K )202 kPa (900K )平衡转化率n (H 2O)(C 6H 5C 2H 5)n abc11.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表1:下列说法不正确...的是A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B.25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)>v(逆)D.80°C达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L 12.在容积为2 L的3个密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)x C(g),按不同方式投入反应容器甲乙丙反应物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、4 mol B 2 mol C 到达平衡的时间(min) 5 8A的浓度(mol/L)c1 c2C的体积分数w1w3混合气体密度(g/L)ρ1 ρ2下列说法正确的是A.若x<4,则2c1>c2 B.若w3=w1,可断定x=4C.无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2D.容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v(A)=0.3 mol·L-1·min-113.工业上可用CO2生产甲醇,反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
将6mol CO2和8 molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图8实线所示。
图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2物质的量随时间的变化。
下列说法正确的是A.反应开始至a点时v(H2)=1mol·L-1·min-1B.曲线II对应的条件改变是降低压强C.若曲线I对应的条件改变是升高温度,则该反应△H>0D.保持温度不变,若将平衡后的容器体积缩小至1L,重新达平衡时则2 mol·L-1<c(CH3OH) <8/3 mol·L-114.在相同温度和体积均为1L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料进行反应。
平衡时有关数据如下:容器甲乙丙丁起始投入量2molSO2+1molO21molSO2+0.5molO22molSO32molSO2+2molO2反应放出或吸a b c d收的热量(kJ)平衡时c(SO3)e f g h(mol/L)下列关系正确的是A.a=c;e=g B.a>2b;e>2f C.a>d;e>h D.c+98.3e=196.6 15.在容积为2L的密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。
下列说法正确的是A.0~20min用A物质表示反应的平均速率为0.05mol·L-1·min-1B.该反应的正反应为吸热反应C.x=1, 且30min时改变的反应条件是减压D.在25min、35min、55min时化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K3>K2>K1 16.将 1 mol A(g)和 2 mol B(g)置于2L某密闭容器中,在一定温度下发生反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g),并达到平衡。
C的体积分数随时间变化如图7中曲线b所示,反应过程中的能量变化如图8所示,下列说法不正确...的是A.反应在第4秒钟达到化学平衡,0~4秒内以A表示的化学反应速率是0.225mol·L-1·s-1 B.该温度下,反应的平衡常数数值约为7.36C.恒温条件下,缩小反应容器体积可以使反应的过程按图7中a曲线进行D.在上述反应体系中加入催化剂,化学反应速率增大,E1和E2均减小17.在100℃时,将0.40 mol二氧化氮气体充入2L密闭容器中,每隔一段时间对该容器内的时间(s)0 20 40 60 80n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 下列说法中正确的是A.反应开始20 s内二氧化氮表示的平均反应速率为0.0025 mol·L-1·s-1B.80 s时混合气体的颜色与60 s时相同,比40 s时的颜色深C.80 s时向容器中加入0.32 mol氦气,同时将容器扩大为4L,则平衡不移动D.若起始投料为0.20 mol N2O4,相同条件下达平衡,各组分含量与原平衡体系对应相等18.反应N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0 在等容条件下进行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图9所示。
下列说法不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段平均反应速率:νⅠ(N2)>νⅡ(N2)>νⅢ(N2)B.第Ⅱ阶段采取的措施是将NH3从第Ⅰ阶段平衡混合物中分离出去C.第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3):T2<T3D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段H2的转化率:αⅠ(H2)> αⅡ(H2)> αⅢ(H2)19.对反应2NO 2(g)N 2O 4(g) △H <0,在温度为T 1、T 2时,平衡体系N 2O 4的体积分数随压强变化曲线如图所示。
则T 1 T 2(填“>”或“<”);增大压强,平衡向 反应方向移动;B 、C 两点的平衡常数B C (填“>”或“<”)。