高中化學(xué)選修四第二章第二節(jié)影響化學(xué)平衡移動的條件.ppt

化學(xué)平衡的移動,一、化學(xué)平衡的移動,改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程。,外界條件發(fā)生變化。,3. 移動的方向：由v正和v逆的相對大小決定。,若V正V逆 ，,平衡向正反應(yīng)方向移動。,若V正V逆 ，,平衡不移動。,若V正V逆 ，,平衡向逆反應(yīng)方向移動。,1. 概念：,2. 移動的原因：,二.影響化學(xué)平衡的條件,.濃度對化學(xué)平衡的影響,V(逆),平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡向正反應(yīng)方向移動,新平衡時的反應(yīng)速率比舊平衡時加快。,新平衡時的反應(yīng)速率比舊平衡時減慢。,1.結(jié)論：其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,減小生成物濃度， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,增大生成物濃度， V（正） V（逆），平衡逆方向移動。,減小反應(yīng)物濃度， V（正） V（逆），平衡逆方向移動。,2.原因：反應(yīng)物或生成物濃度的變化導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率變化不一致，從而使平衡發(fā)生移動。,平衡向濃度變化相反的方向移動。,1）結(jié)論：在其它條件不變的情況下，增加反應(yīng)物的濃度(或減少生成物的濃度)，平衡向正反應(yīng)方向移動； 反之，增加生成物的濃度(或減少反應(yīng)物的濃度 )，平衡向逆反應(yīng)方向移動。,增大成本較低的反應(yīng)物的濃度，提高成本較高的原料的轉(zhuǎn)化率。,2）意義：,1. 濃度變化對化學(xué)平衡的影響,.壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,1.先決條件：反應(yīng)物或生成物中有氣體。,2、壓強(qiáng)改變,氣體體積變化,氣體濃度變化,正、逆反應(yīng)速率變化,平衡移動,3、壓強(qiáng)改變時（即氣體體積變化），氣體分子數(shù)目越多，濃度的變化幅度越大，速率改變的幅度也就越大。,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移動,增大壓強(qiáng)（縮小體積）m + n = p + q 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,對于反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目相等的可逆反應(yīng),對平衡移動無影響，但對反應(yīng)速率加快。,v正減??；v逆減小 v正 v逆 不移動,減小壓強(qiáng)（增大體積）m + n = p + q 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,推論：對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后， 只改變壓強(qiáng)，對化學(xué)平衡無影響。,對平衡移動無影響，但對反應(yīng)速率減慢。,增大壓強(qiáng)（縮小體積）m + n p + q 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 正向移動 （向氣體分子數(shù)減小的方向移動）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不相等的可逆反應(yīng),減小壓強(qiáng)（增大體積）m + n p + q 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,v正減??；v逆減小 v正 v逆 逆向移動 （向氣體分子數(shù)增大的方向移動）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,當(dāng) m + n p + q 時：,增大壓強(qiáng)，V（正）V（逆），平衡正方向移動。,減小壓強(qiáng)，V（正）V（逆），平衡逆方向移動。,增大壓強(qiáng)， V（正）V（逆），平衡逆方向移動。,減小壓強(qiáng)， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,當(dāng) m + n p + q時：,當(dāng) m + n p + q時：,結(jié)論：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。,.溫度對化學(xué)平衡的影響,1、對于可逆反應(yīng)而言，若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且正、逆反應(yīng)的熱效應(yīng)相當(dāng)。,2、溫度變化對吸熱反應(yīng)方向的速率影響幅度更大。,v吸增大；v放增大 v吸 v放 逆向移動 （向吸熱反應(yīng)的方向移動）,升高溫度（正反應(yīng)放熱） 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,v放減??；v吸減小 v放 v吸 正向移動 （向放熱反應(yīng)的方向移動）,降低溫度（正反應(yīng)放熱） 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,當(dāng) 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 時：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其他條件不變時，溫度升高，會使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動，溫度降低會使化學(xué)平衡向放熱的方向移動。,.催化劑對化學(xué)平衡的影響,催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，因此對平衡無影響。,使用正催化劑 改變條件時： v正 v逆的關(guān)系： 平衡移動方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移動,新平衡時的速率加快。,平衡移動原理（勒沙特列原理）：改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。,外界條件對平衡移動的影響和對反應(yīng)速率的影響是兩個不同的概念。外界條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）對速率的影響是同向的。,1、在密閉容器中進(jìn)行 H2（氣）Br2（氣） 2HBr（氣）；H0,反應(yīng)達(dá)到平衡后，欲使顏色加深，應(yīng)采取的措施是 A 升溫 B 降溫 C 增壓 D 減壓,A,在一密閉容器中，反應(yīng)aA(氣) bB(氣)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時，B的濃度是原來的60，則 A 平衡向正反應(yīng)方向移動了 B 物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了 C 物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D ab,A,解題策略,三、有關(guān)化學(xué)平衡圖像題,常見類型：nt圖,ct 圖,t圖（t表示時間）。,“三看圖像”,1.看清坐標(biāo)含義。,2.看起點(diǎn)和終點(diǎn)：在nt圖和ct 圖中，據(jù)曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對大小確定反應(yīng)物和生成物,再從c或n的變化值確定方程式的系數(shù)。,3.看圖像的變化趨勢：在vt圖中，當(dāng)只改變一個條件時，一看圖像是連續(xù)還是跳躍的，二看圖“漸變”與“突變 ”，“大變”與“小變”。如減少生成物濃度的時刻，正漸變，逆突變；升溫時，吸大增，放小增。,（一）、速率圖像題,例1.(C-t圖)反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)在密閉容器中進(jìn)行。若存在三種情況：200，無催化劑；500無催化劑；500有催化劑；情況是曲線 ，情況是曲線 ，情況是曲線 。,a,b,c,思考:通過觀察圖象的平臺高低,可以得到什么結(jié)論?,結(jié)論:1.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 2.催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡的移動,例2：合成氨反應(yīng)：N2+3H2 2NH3； H0 。圖中t1到t4時刻表示反應(yīng)平衡后，只改變某一條件（其他條件不變）時化學(xué)反應(yīng)速率與時間的變化曲線。請指出t1到t4時刻分別改變什么條件？,增大N2或 H2的濃度,增大壓強(qiáng),降低溫度,加催化劑,變式演練1. 右圖是關(guān)于反應(yīng)A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的平衡移動圖形，影響平衡移動的原因是( ) A 升高溫度，同時加壓。 B降低溫度，同時減壓 C 增大反應(yīng)物濃度，同時使用催化劑； D 增大反應(yīng)物濃度，同時減小生成物濃度,D,變式演練2:在H2(g)+I2(g) 2HI(g)反應(yīng)平衡后,若在t時刻改變壓強(qiáng),其速率曲線應(yīng)是怎樣變化?,V,t,o,t1,例3:某溫度下，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示： 該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ; 3min內(nèi)，反應(yīng)速率V（y）為 : 反應(yīng)是由 開始進(jìn)行的(正反應(yīng)或逆反應(yīng)),X+3Y 2Z,0.25mol/Lmin,正反應(yīng),（二）、化學(xué)平衡移動圖形題,平衡移動圖像包括：Ct，轉(zhuǎn)化率at，a%t，aPT，a%PT等曲線。,解題策略,1.“三看”：一看坐標(biāo)含義，二看特殊點(diǎn)（起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)），三看變化趨勢。 2.先拐后平原則判斷溫度和壓強(qiáng)的大小:在轉(zhuǎn)化率(或百分含量)與時間的圖像中, 先出現(xiàn)拐點(diǎn),后平衡,代表的溫度或壓強(qiáng)大。 3分析圖像“定一議二”原則：即溫度一定時，討論壓強(qiáng)與縱軸的變化關(guān)系，定平衡移動方向，判斷方程式中左右氣體系數(shù)的大小或某物質(zhì)的狀態(tài)；壓強(qiáng)一定時，討論溫度與縱軸的變化關(guān)系，定平衡移動方向，判斷放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。,例4:可逆反應(yīng)mA（固）nB（氣） eC（氣）f D（氣），反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時，C的體積分?jǐn)?shù)在不同溫度（）和不同壓強(qiáng)（p）的條件下隨時間（t）的變化關(guān)系見圖所示下列敘述正確的是（ ） A達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大 B達(dá)到平衡后，若溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動 C化學(xué)方程式中，nef D達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,圖1 圖2,B,例5（05廣東）在一定條件下，固定容積的密閉容器中反應(yīng)：2NO2（g） O2（g）+2NO（g）；H0， 達(dá)到平穩(wěn)。當(dāng)改變其中一個條件X，Y隨X的變化符合圖中曲線的是（ ） A、當(dāng)X表示溫度時，Y表示NO2的物質(zhì)的量 B、當(dāng)X表示壓強(qiáng)時，Y表示NO2的轉(zhuǎn)化率 C、當(dāng)X表示反應(yīng)時間時，Y表示混合氣體的密度 D、當(dāng)X表示NO2的物質(zhì)的量時，Y表示O2的物質(zhì)的量,A B,實(shí)戰(zhàn)演練. 1反應(yīng)aA(g)+b(B)(g) c(C)(g)；H=Q,生成物C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)P和溫度的關(guān)系如圖，方程式中的系數(shù)和Q值符合圖象的是（ ） A a+bc Q0 B a+bc Q0 C a+bc Q0 D a+b=c Q0,2. 下圖中a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(S)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采用的措施是（ ） A 加入催化劑 B 增大Y的濃度 C 降低溫度 D 增大體系壓強(qiáng),B,A,5、(y-TP圖) 表示外界（溫度、壓強(qiáng)）的變化對下列反應(yīng)的影響L(s)+3G(g) 2R(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，在圖中y軸是指( ) A.平衡混合物中R的百分含量 B. 平衡混合物中G的百分含量 C .G的轉(zhuǎn)化率 D . L的物質(zhì)的量,AC,在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M(g)N(g) R(g)2L，此反應(yīng)符合下面圖像，下列敘述正確的是 (A) 正反應(yīng)吸熱，L是氣體 (B) 正反應(yīng)吸熱，L是固體 (C) 正反應(yīng)放熱，L是氣體 (D) 正反應(yīng)放熱，L是固體或液體,答案： （C）,如圖所示，反應(yīng)：X(氣)+3Y(氣) 2Z(氣)；H0，在不同溫度、不同壓強(qiáng)(p1p2)下，達(dá)到平衡時，混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為,A B C D,答案： （C）,3.今有X(g)+Y(g) 2Z(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，從反應(yīng)開始經(jīng)過t1后達(dá)到平衡狀態(tài)，在t2時由于條件改變，平衡受到破壞，在t3時又到平衡。根據(jù)右圖回答：從t2到t3間的曲線變化是由哪種條件引起的 A 增大X或Y的濃度 B 增加壓強(qiáng) C 增大Z的濃度 D 升高溫度,(D),mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(s)此圖在t2時，如果是加熱，那么H值是大于0，還是小于0？ 如果是減壓，那么 m+n 與 p的關(guān)系如何？,H0；m+np,在一定溫度下，容器 內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì) 的量隨反應(yīng)時間變化的曲線 如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)反 應(yīng)方程式：； t2時正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率（填、或）；t3時正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率（填、或）；t1時N的濃度的M的濃度的倍。,答案： 2N M；2,四.等效平衡,在一定的條件下（定溫定容或定溫定壓）對于同一可逆反應(yīng)，只要起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。,1、恒溫、恒容條件下：,對于一般的可逆反應(yīng)，在定溫定容條件下，只改變起始時加入物質(zhì)的量，如通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。,在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個有固定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2+O2 2SO3 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol).如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)若a=0,b=0,則c= . (2)若a=0.5，則b= 和c= . (3)a、b、c必須滿足的一般條件是(請用兩方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)： 、 .,在恒溫、恒容的條件下，有反應(yīng)2A(g)+2B(g) c(g)+3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡.途徑I：A、B的起始濃度為2molL-1；途徑：C、D的起始濃度分別為2molL-1和6molL-1；則以下敘述正確的是( ) A.兩途徑最終達(dá)到平衡時，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同 B.兩途徑最終達(dá)到平衡時，體系內(nèi)混合氣的百分組成不同 C.達(dá)平衡時，途徑的反應(yīng)速率v(A)等于途徑的反應(yīng)速率v(A) D.達(dá)平衡時，途徑所得混合氣的密度為途徑所得混合氣密度的1/2,在定溫定容的情況下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，情況又是如何？,例：在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進(jìn)行以下反應(yīng)：H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H2和 2 mol Br2時，達(dá)到平衡后生成 a mol HBr（如下表）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變，試填寫下表空白。,在定溫定容的情況下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要按初始加入量的任意比例投料，則建立的平衡為等效平衡。,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,2a,在一容積恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g) xC(g)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為W%；若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量A：0.6mol、B：0.3mol,C：1.4mol充入容器，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為W%，則x為( ) A.只能為2 B.只能為3 C.可能是2，也可能是3 D.無法確定,將2 mol SO2和2 mol SO3氣體混合于固定容積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3平衡時，SO3為n mol，相同溫度下，分別按下列配比在相同容積的密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時，SO3的物質(zhì)的量大于n mol的是 A、2 mol SO2和1 mol O2 B、4 mol SO2和1 mol O2 C、2 mol SO2、1 mol O2和2 mol SO3 D、3 mol SO2、1 mol O2和1 mol SO3,在一個固定容積的密閉容器中，加入m mol A和n mol B，發(fā)生下列反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)，平衡