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第三節(jié)化學平衡第三節(jié)化學平衡1化學平衡1、化學平衡的判斷1、2、化學平衡的移動3、圖像分析4、化學平衡常數(shù)及計算5、等效平衡化學平衡1、化學平衡的判斷1、2一、化學平衡的判斷1.可逆反應(yīng)(1)定義:相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。(2)特點:①反應(yīng)物和生成物同時存在。②任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。③在一定條件下可達平衡狀態(tài)。常見的可逆反應(yīng)有哪些?一、化學平衡的判斷1.可逆反應(yīng)(1)定義:相同條件下,既能向32.化學平衡(1)建立過程:
vt0V正
v逆V正=
v逆此時的反應(yīng)速率是指瞬時速率。2.化學平衡vt0V正v逆V正=v逆此時的反應(yīng)速率是指4(2)化學平衡狀態(tài)的定義:一定條件下,可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(2)化學平衡狀態(tài)的定義:5(3)平衡的條件、前提、本質(zhì)、特點逆等動定變——可逆反應(yīng)(或可逆過程)
——前提——V正=V逆0
(不同的平衡對應(yīng)不同的速率)
——實質(zhì)——平衡時正逆反應(yīng)均未停止,只是速率相等
——特點——平衡時,各組分含量保持恒定
——標志——條件改變,平衡移動
——移動的原因(3)平衡的條件、前提、本質(zhì)、特點——可逆反應(yīng)(或可逆過程)6
(4)達到平衡的標志以mA(g)+nB(g)pC(g)為例直接標志:①速率關(guān)系:②各物質(zhì)的百分含量保持不變。間接標志:變量不變(4)達到平衡的標志間接標志:7
能夠說明N2+3H22NH3反應(yīng)在恒容密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是:①容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存②容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等③容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2④tmin內(nèi)生成1molNH3同時消耗0.5molN2⑤tmin內(nèi),生成1molN2同時生成3molH2⑥某時間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時,斷裂6molN-H鍵⑦容器內(nèi)質(zhì)量不隨時間的變化而變化⑧容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化⑨容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化⑩容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化平衡狀態(tài)的判斷
(⑥⑧⑩)能夠說明N2+3H228小組討論:在兩個恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應(yīng):甲2NO2(g)2NO
(g)+O2(g)乙H2(g)+I2(g)2HI(g)
現(xiàn)有下列狀態(tài):①反應(yīng)物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于系數(shù)之比②反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比③速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)④濃度之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)⑤百分含量之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)⑥混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑧混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)⑨體系溫度不再改變的狀態(tài)⑩壓強不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物的濃度不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)其中能表明(甲)達到化學平衡狀態(tài)的是__________;能表明(乙)達到化學平衡狀態(tài)的是__________。小組討論:現(xiàn)有下列狀態(tài):9【練習1】對于可逆反應(yīng)2HI(氣)I2(氣)+H2(氣)。下列敘述能夠說明已達平衡狀態(tài)的是:()A.各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度比為2∶1∶1B.壓強保持不變的狀態(tài)C.斷裂2molH-I鍵的同時生成1molI-I鍵D.混合氣體的顏色不再變化時【練習1】對于可逆反應(yīng)2HI(氣)I2(氣)+H2(10【練習2】(2002年廣東)在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達到平衡的標志是A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ【練習2】(2002年廣東)在一定溫度下,向aL密閉容器中11練習3:一定條件下2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),達到平衡的標志是()A、單位時間生成2nmolA,同時消耗nmolD。B、容器內(nèi)的壓強不隨時間變化而變化C、容器內(nèi)混合氣密度不隨時間而變化D、單位時間內(nèi)生成nmolB,同時生成1.5nmolC練習3:一定條件下2A(g)+2B(g)3C(g)+12二、外界條件對化學平衡的影響1、平衡移動的實質(zhì)V正=V逆V正>V逆V正<V逆——————化學平衡狀態(tài)平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動二、外界條件對化學平衡的影響1、平衡移動的實質(zhì)V正=V逆V13①濃度對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使平衡向著正反應(yīng)方向移動;反之:增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向著逆反應(yīng)方向移動。2、
外界條件對化學平衡的影響實驗2-5、2-6①濃度對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反14I.當平衡建立以后,增大某一反應(yīng)物的濃度,當達到新平衡時,該反應(yīng)物的濃度較原平衡時的大,其轉(zhuǎn)化率下降;而另一種反應(yīng)物的濃度較原平衡時的小,其轉(zhuǎn)化率卻能提高。(減弱改變而不是抵消)提示:I.當平衡建立以后,增大某一反應(yīng)物的濃度,當達到新平衡時15
下列4個圖分別是描述濃度對化學平衡移動影響的圖像,請大家分析t時刻時濃度的變化及平衡如何移動?圖1圖2閱圖訓練圖3圖4下列4個圖分別是描述濃度對化學平衡移動影響的圖像,請16②壓強對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動;反之:減小壓強,會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。②壓強對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大壓17壓強對化學平衡的影響2NO2(氣)N2O4(氣)(2體積,紅棕色)(1體積,無色)[討論]A:當加壓氣體體積縮小時,混和氣體顏色先變深是由于,后又逐漸變淺是由于
;
B:當減壓氣體體積增大時,混和氣體顏色先變淺是由于,后又逐漸變深是由于
。NO2濃度增大
NO2濃度減小
平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動壓強對化學平衡的影響2NO2(氣)18對反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強都不能使化學平衡移動。(2)平衡混合物都是固體或液體時,改變壓強不能使化學平衡移動。(3)能使平衡移動的壓強變化必須能改變氣體的濃度,而不是表面上的變或不變。要善于辯認壓強改變的“真”與“假”,即不能引起氣態(tài)物質(zhì)濃度改變的壓強變化是“假”的;提示:對反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強都不能使化學平衡19
體積不變,壓強增大,但此處的“壓強增大”并未引起濃度的改變,是“假”的,∴平衡不移動;體積增大,壓強減小,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度發(fā)生了改變,所以平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。當“充入無關(guān)的氣體”時,體積不變,壓強增大,但此處的“壓強增大”并未20壓強對化學平衡的影響[思考]用V-t圖像分析V正V逆0t1t2V正=V逆加壓對化學平衡的影響V正’=V逆’t3V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ平衡狀態(tài)Ⅰ2NO2(氣)N2O4(氣)壓強對化學平衡的影響[思考]用V-t圖像分析V正V逆0t1t21壓強對化學平衡的影響[練習]用V-t圖像分析V正V逆0減壓對化學平衡的影響t1t2t3V正’V逆’V正=V逆V正’=V逆’平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)壓強對化學平衡的影響[練習]用V-t圖像分析V正V逆0減壓對22壓強對化學平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強對平衡無影響;A(氣)
+B(氣)2C(氣)
+D(固)
V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3加壓對化學平衡的影響V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3減壓對化學平衡的影響壓強對化學平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的23③溫度對于化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變,溫度升高,會使化學平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動;反之:溫度降低,會使化學平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。升溫正逆反應(yīng)速率都加快,但溫度對吸熱方向影響的幅度更大實驗2-7③溫度對于化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變,溫度升高,會24[思考]畫出升溫對平衡影響的V-t圖像V正V逆0t1t2V正=V逆(放熱反應(yīng))升溫對化學平衡的影響平衡狀態(tài)ⅠV正’=V逆’t3V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)ΔH=-56.9KJ/mol溫度對化學平衡的影響[思考]畫出升溫對平衡影響的V-t圖像V正V逆0t1t2V正25溫度對化學平衡的影響[練習]畫出降溫對平衡影響的V-t圖像降溫對化學平衡的影響V正V逆0t1t2V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰt3V正’=V逆’V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)溫度對化學平衡的影響[練習]畫出降溫對平衡影響的V-t圖像降26[討論]對于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣)試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系:改變溫度前混和氣體溫度T1;改變溫度后瞬時氣體溫度T2;改變溫度達新平衡后混和氣體溫度T3;升溫:;降溫:。T2>T3>T1T1>T3>T2[討論]對于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣27④催化劑對化學平衡的影響由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的,所以平衡不移動。使用催化劑不影響化學平衡的移動。但應(yīng)注意,使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達平衡的時間。④催化劑對化學平衡的影響由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)28
加入催化劑只能改變反應(yīng)速率,平衡不移動。V正V逆0t1t2t3V正’=V逆’V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3加入催化劑只能改變反應(yīng)速率,平衡不移動。V正V逆0t1t29改變的條件平衡移動的方向增大反應(yīng)物或減小生成物濃度減小反應(yīng)物或增大生成物濃度
升高體系溫度降低體系溫度增大體系壓強
減小體系壓強
催化劑對化學平衡移動
,但能縮短達到平衡所需的
。
正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向吸熱反應(yīng)方向放熱反應(yīng)方向氣體體積縮小的方向氣體體積增大的方向
沒有影響
時間改變的條件平衡移動的方向增大反應(yīng)物或減小生成物濃度減小反應(yīng)物303.平衡移動原理(勒沙特列原理)
如果改變影響平衡的一個條件(濃度、溫度、壓強等),平衡就向能夠使這種改變減弱的方向移動。原平衡
v正=v逆改變
條件速率不變:平衡不移動速率改變程度相同(v正
=v逆):
平衡不移動程度不同v正>v逆,平衡正移v正<v逆,平衡逆移3.平衡移動原理(勒沙特列原理)如果31練習.下列能用勒沙特列原理解釋的是
①棕紅色NO2加壓后顏色先變深后變淺
②Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深
③氯水宜保存在低溫、避光條件下
④SO2催化氧化成SO3的反應(yīng),往往加入過量的空氣
⑤向AgCl懸濁液中加入KI溶液有黃色沉淀生成
⑥500℃左右比室溫更有利于合成氨反應(yīng)
⑦加催化劑,使氮氣和氫氣在一定條件下轉(zhuǎn)化為氨氣練習.下列能用勒沙特列原理解釋的是
①棕紅色NO2加壓后顏32練習1氫氧化鎂在水中存在下列平衡:
Mg(OH)2(固)Mg2++2OH–加入下列物質(zhì)可使Mg(OH)2固體減少的是:
A.碳酸鈉B.硫酸鎂
C.硝酸銨D.氫氧化鈉練習1氫氧化鎂在水中存在下列平衡:33練習題22.
已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)
在一定條件下達到化學平衡后,降低溫度,混合物的顏色變淺下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是____________A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.降溫后CO的濃度增大
C.降溫后NO2的轉(zhuǎn)化率增加
D.降溫后NO的體積分數(shù)增大
E.增大壓強混合氣體的顏色不變
F.恒容時,通入He氣體,混合氣體顏色不變
G.恒壓時,通入He氣體,混合氣體顏色不變ACDF練習題22.已知:CO(g)+NO2(g343.對于任何一個平衡體系,采用以下措施,一定會平衡移動的是 ()A.加入一種反應(yīng)物B.升高溫度
C.對平衡體系增加壓強 D.使用催化劑4.某溫度下,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g);△H>0(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))。在一帶有活塞的密閉容器中達到平衡,下列說法中不正確的是 ()A.恒溫,壓縮體積,平衡不移動,混合氣體顏色加深B.恒壓,充入HI(g),開始時正反應(yīng)速率減小,C.恒容,升高溫度,正反應(yīng)速率減小D.恒容,充入H2,I2(g)的體積分數(shù)降低3.對于任何一個平衡體系,采用以下措施,一定會平衡移動的是 355.對于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(氣)的平衡體系,當升高溫度時體系的平均相對分子質(zhì)量從16.5變成16.9,則下列說法正確的是 ()
A.m+n>p+q,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
B.m+n<p+q,逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
C.m+n>p+q,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
D.m+n<p+q,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。5.對于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(366.已建立化學平衡的某可逆反應(yīng),當改變條件使化學平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是①生成物的百分含量一定增加;②生成物的產(chǎn)量一定增加;③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大;④反應(yīng)物濃度一定降低;⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率;⑥使用了合適的催化劑(A)①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥
答案:(B)6.已建立化學平衡的某可逆反應(yīng),當改變條件使化學平衡向正反應(yīng)377.在密閉容器中進行反應(yīng)N2+3H2
2NH3;△H<0,一定溫度下達到平衡,若將平衡體系中各物質(zhì)濃度都增加到原來的2倍,則產(chǎn)生結(jié)果是①平衡不移動;②平衡向正反應(yīng)方向移動;③NH3的百分含量增加;④H2的轉(zhuǎn)化率增大;⑤達到新平衡后容器的壓強等于原平衡的壓強的2倍⑥[N2]減?、遊NH3]新>2[NH3]原
(A)①②③④(B)②③④⑦(C)③④⑤⑥(D)④⑤⑥⑦
答案:(B)7.在密閉容器中進行反應(yīng)N2+3H22388.在一體積固定的密閉容器中存在著A(g)+B(g)2C(g)(該反應(yīng)正向放熱)的平衡體系,若改變該體系的溫度(不引起物質(zhì)形態(tài)的改變),下列有關(guān)的量不發(fā)生變化的是 ()①混合氣體的密度②氣體的平均摩爾質(zhì)量③分子的動能④體系的壓強A.①②④B.②③C.①②D.①②③9.下列敘述,能肯定判斷某化學平衡發(fā)生移動的是A反應(yīng)混合物的濃度改變B反應(yīng)混合物顏色的改變C正、逆反應(yīng)速率改變D反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變
答案C答案D答案C答案D39
三、化學反應(yīng)速率和化學平衡圖象三、化學反應(yīng)速率和化學平衡圖象401、化學反應(yīng)速率圖象分析(1)看起點和終點分清反應(yīng)物和生成物,濃度減小的是反應(yīng)物,濃度增大的是生成物,生成物多數(shù)是以原點為起點??聪聢D:寫反應(yīng)方程式0.51.51.02.0物質(zhì)的量CAB時間A+B=C213反應(yīng)速率之比=反應(yīng)方程式的系數(shù)之比1、化學反應(yīng)速率圖象分析(1)看起點和終點分清反應(yīng)物和生成411、化學反應(yīng)速率圖象分析(2)看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反應(yīng);分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng);分清“突變”和“漸變”V正V逆V'正V'逆V時間此圖表示:增大反應(yīng)物濃度時,正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率變化情況1、化學反應(yīng)速率圖象分析(2)看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反42練習:
看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?V正V逆V'正V'逆V時間練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?43練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?突變V正V逆V'正V'逆答:逆反應(yīng)開始。降溫或減壓。平衡向正反應(yīng)方向移動。時間V練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后44練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?V正V逆V'正V'逆=起始量不為0突變答:正、逆反應(yīng)同時開始。加催化劑或(加壓)平衡不移動。時間V練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后451、化學反應(yīng)速率圖象分析V正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?化學平衡向什么方向移動?V時間答:從正,逆反應(yīng)同時開始。平衡向正反應(yīng)方向移動。1、化學反應(yīng)速率圖象分析V正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正46時間VV正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?化學平衡向什么方向移動?時間VV正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開47A轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa2.化學平衡圖象的解法轉(zhuǎn)化率——壓強——溫度曲線解法:作等溫線TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),△H=?m+np+q>△H<0A轉(zhuǎn)溫度01.01107Pa1.01106Pa1.0148200C300C100C2.化學平衡圖象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Pm+np+q<△H<0壓強0A%物質(zhì)百分含量——壓強——溫度曲線200C300C100C2.化學平衡圖象的解法mA(g49物質(zhì)百分含量——時間曲線T2T1mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)C%時間0t1t2看圖技巧:先拐先平衡,先平衡則速率快?!鱄<0物質(zhì)百分含量——時間曲線T2T1mA(g)+nB(g)50轉(zhuǎn)化率——時間曲線P2P1mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+QA轉(zhuǎn)化率時間0t1t2看圖技巧:先拐先平衡,先平衡則速率快。m+n<p+q轉(zhuǎn)化率——時間曲線P2P1mA(g)+nB(g)510練習:看圖回答mA(g)+nB(g)pC(g)T2P1T1P2T1P1C%tt1T1T2△H0P1P2m+n
p0練習:看圖回答mA(g)+nB(g)520轉(zhuǎn)化率——時間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)A轉(zhuǎn)化率時間0轉(zhuǎn)化率——時間曲線mA(g)+nB(g)p530濃度——平衡——時間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)+QA或BC時間濃度t1t2t3此圖在t2時,如果是加熱,那么Q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?0濃度——平衡——時間曲線mA(g)+nB(g)540練習:1、下圖是在其它條件一定時,反應(yīng)2NO+O22NO2+Q(Q>0)中NO
的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標有A、B、C、D、E5點,其中表示未達平衡狀態(tài)且V正>V逆的點是
。ABCEDC點TNO轉(zhuǎn)化率0練習:1、下圖是在其它條件一定時,反應(yīng)2NO+O2552、如圖所示,圖中a曲線表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+Q的反應(yīng)過程,若使a曲線變?yōu)閎曲線,可采取的措施是()0Z%tabA.加入催化劑B.增大Y的濃度C.降低溫度D.增大體系壓強A.D2、如圖所示,圖中a曲線表示X(g)+Y(g)561、定義:一定溫度下,對于已達平衡的反應(yīng)體系中,生成物以它的化學計量數(shù)為乘冪的濃度之積除以反應(yīng)物以它的化學計量數(shù)為乘冪的濃度之積是個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)2、數(shù)學表達式:對于一般的可逆反應(yīng)mA+nBpC+qDK=
{c(C)}p{c(D)}q
{c(A)}m{c(B)}n
四、化學平衡常數(shù)的應(yīng)用1、定義:一定溫度下,對于已達平衡的反應(yīng)體系中,生成物以它的573、化學平衡常數(shù)應(yīng)用時應(yīng)注意的問題
1)、表達式中各物質(zhì)的濃度是平衡濃度,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量
2)、如果反應(yīng)體系中有固體或純液體參加,它們不計入平衡常數(shù)
3)、K值與化學方程式的寫法有關(guān)
4)、方程式既定情況下,化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而與反應(yīng)方向、反應(yīng)途徑、反應(yīng)物起始量等條件無關(guān)。例如:N2+3H22NH3K1與1/2N2+3/2H2NH3K2K1=K223、化學平衡常數(shù)應(yīng)用時應(yīng)注意的問題例如:N2+3H2584、化學平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)、判斷反應(yīng)進行程度升高溫度,K值增大,說明正反應(yīng)為
反應(yīng),
△H
0;反之,升高溫度,K值減小,說明正反應(yīng)為
反應(yīng),△H
0。
(2)、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)K值越大,表示反應(yīng)進行的程度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。當K>105時,該反應(yīng)進行得基本完全;K<10-5時,該反應(yīng)基本不發(fā)生;K值介于二者之間為可逆反應(yīng)。放熱吸熱><4、化學平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)、判斷反應(yīng)進行程度升高溫度,K值59(3)、計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率①、計算基礎(chǔ)a、一個模式——“三段式”要明確三個量的關(guān)系:起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量b、掌握三個概念:反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率混合物中某組分的體積分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù)生成物的產(chǎn)率(3)、計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率①、計算基礎(chǔ)a、一個模式——“三段60c、掌握阿佛加德羅定律理想氣體狀態(tài)方程:PV=nRT同T同V下:P1/P2=n1/n2同T同P下:V1/V2=n1/n2?1/?2=M1/M2=Dc、掌握阿佛加德羅定律理想氣體狀態(tài)方程:PV=nRT同T同V61②平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算a、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率例1、對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定溫度下,將0.132mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中有0.088mol的SO3(g)。試求在該溫度下:(1)此反應(yīng)的平衡常數(shù).(2)求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率.②平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算a、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)62b、已知初始濃度和平衡轉(zhuǎn)化率求平衡常數(shù)例2.反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下,將物質(zhì)的量濃度為2mol/L的SO2(g)和3mol/LNO2(g)注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%,試求:在該溫度下:(1)此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù).(2)若SO2(g)的初始濃度增大到3mol/L,則它們的轉(zhuǎn)化率變?yōu)槎嗌?b、已知初始濃度和平衡轉(zhuǎn)化率求平衡常數(shù)例2.反應(yīng)SO2(g)63c、已知初始濃度和平衡常數(shù)求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率例3、在密閉容器中將NO2(g)加熱到某溫度時,進行如下的反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g),反應(yīng)5分鐘后達平衡,測得平衡時各組分的濃度分別為:c(NO2)=0.06mol/L,c(NO)=0.24mol/L.試求:(1)NO2的轉(zhuǎn)化率為多少?(2)反應(yīng)前后的壓強比為多少?(3)計算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù).(4)在這5分鐘內(nèi),用O2來表示的平均反應(yīng)速率是多少?c、已知初始濃度和平衡常數(shù)求平衡濃度及轉(zhuǎn)化率例3、在密閉容器64練習1:已知可逆反應(yīng)M(g)+N(g)P(g)+Q(g),請回答下列問題:(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=1mol·L-1,c(N)=1.5mol·L-1,達到平后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時N的轉(zhuǎn)化率________。(2)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;達到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=____________。練習1:已知可逆反應(yīng)M(g)+N(g)P(g65(4)若反應(yīng)溫度升高,K值增大,則M的轉(zhuǎn)化_________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為:c(M)=c(N)=bmol·L-1,達到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為____________。(4)若反應(yīng)溫度升高,K值增大,則M的轉(zhuǎn)化_________66(4)、判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡及反應(yīng)向何方向進行QC<K,反應(yīng)向正方向進行QC=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)QC>K,反應(yīng)向逆方向進行(4)、判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡及反應(yīng)向何方向QC<K,反67例4、在密閉容器中進行的如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=19SO2的起始濃度是0.4mol/L,O2的起始濃度是1mol/L,(1)當SO2轉(zhuǎn)化率為50%時,求出Q,且判斷該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),若未到,向哪個方向進行?(2)達平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為多少?例4、在密閉容器中進行的如下反應(yīng):68練習1:現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其△H<0,在850℃時,Kc=1。(1)若升高溫度到950℃時,達到平衡時Kc______1(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)850℃時,若向一容器可變的密閉容器中同時充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,則:①當x=5.0時,上述平衡向__________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進行。②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行,則x應(yīng)滿足的條件是____________。練習1:現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)695、壓強平衡常數(shù)KP計算5、壓強平衡常數(shù)KP計算70例5:一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示,下列說法正確的是()A.550℃時,若充入惰性氣體,?正,?逆均減小,平衡不移動B.650℃時,反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C.T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動D.925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)KP=24.0P總例5:一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)71練習:環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題:反應(yīng):(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng),起始總壓為105Pa,平衡時總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________Pa。達到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有__________(填標號)。A.通入惰性氣體
B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度
D.增加碘濃度練習:環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣72極限法例1、一定條件下,在2SO2+O22SO3的化學平衡體系中,各物質(zhì)的濃度分別是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L,則氧氣在反應(yīng)起始時的濃度可能是0.8~2mol/L(B)0~2mol/L(C)0~0.8mol/L(D)無法確定
找兩個極端假設(shè)點:一是假設(shè)某一可逆反應(yīng)完全向正反應(yīng)方向轉(zhuǎn)化,直至某種反應(yīng)物完全消耗;二是假設(shè)某一可逆反應(yīng)完全向逆反應(yīng)方向轉(zhuǎn)化,直至某種生成物完全消耗。6、有關(guān)平衡計算的其它方法B極限法例1、一定條件下,在2SO2+O273
練習:在一定溫度下的密閉容器中加入CO和H2O(g)各1mol當反應(yīng)CO+H2O(g)=CO2+H2達到平衡時生成0.5mol的CO2,若其它條件不變,再充入8molH2O(g),重新達到平衡時CO2的物質(zhì)的量為()
A、0.5molB、0.93molC、1molD、1.5mol練習:在一定溫度下的密閉容器中加入CO和H2O(74差量法:例2、在一個固定體積的密閉容器中,放入2molX和3molY,在一定條件下反應(yīng):4X(g)+3Y(g)=2Q(g)+nR(g)達到平衡后,容器內(nèi)溫度不變,容器內(nèi)壓強比原來增加5%,X的濃度減小1/3,則反應(yīng)方程中的n值為()
A、5B、3C、6D、2
差量法:75例3、將1molA、2molB的混合物132g在密閉容器中反應(yīng):A(g)+2B(g)=2C(g)+2D(g)達到平衡后,測得A的轉(zhuǎn)化率為30%,則平衡時混合氣體的平均分子量為()
A、44B、48C、40D、52守恒法:例3、將1molA、2molB的混合物132g在密閉容器中反76例4、1molA氣體和nmolB氣體,按反應(yīng):A(g)+nB(g)mC(g)進行,反應(yīng)一段時間后測得A的轉(zhuǎn)化率是50%,在同條件下,反應(yīng)前氣體的密度是反應(yīng)后的3/4,則n和m的值可能是n=1、m=1(B)n=3、m=3(C)n=3、m=2(D)n=2、m=3運用氣體狀態(tài)方程
有關(guān)氣體密度、壓強、相對分子質(zhì)量的計算往往離不開氣體狀態(tài)方程及其推論。A、C例4、1molA氣體和nmolB氣體,按反應(yīng):A(g)+n77A+nBmC始1n0轉(zhuǎn)0.50.5n0.5m平0.50.5n0.5m
反應(yīng)各物質(zhì)均為氣態(tài),則氣體總質(zhì)量不變,同溫同壓下,ρ始∶ρ平=3∶4=M始∶M平=∶mn始mn平=n平∶n始得:2m=n+1
討論……解析:0.5+0.5n+0.5m1+n34=則有:A+nB78有關(guān)體積分數(shù)的計算例5、在一容積可變的密閉容器中,盛有等物質(zhì)的量的SO2、O2、SO3混合氣體,在一定溫度壓強下,反應(yīng)達到平衡,容器中混合氣體密度比反應(yīng)前減小了1/13(溫度、壓強不變),則平衡混合氣體中SO2的體積分數(shù)為:A.1/3 B.1/6 C.2/13D.6/13有關(guān)體積分數(shù)的計算例5、在一容積可變的密閉容器中,盛有等物質(zhì)792SO2+O22SO3解析:起始:變化:平衡:2y y 2y1+2y1+y1-2y1 11反應(yīng)各物質(zhì)均為氣態(tài),則氣體總質(zhì)量不變,同溫同壓下:
ρ始∶ρ平=13∶12=M始∶M平=∶mn始mn平=n平∶n始3+y31312=則有:,得y=1/4;SO2的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量分數(shù),故有:ω(SO2)=1+2y3+y=6/13;選D。2SO2+O280有關(guān)平衡時濃度的計算例6、將固體NH4I置于密閉容器中,某溫度下發(fā)生如下反應(yīng):NH4I(s)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g);當反應(yīng)達到平衡時,測得c(I2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4.0mol·L-1,則平衡時c(NH3)為______mol·L-1。
A.3.5 B.4.0 C.4.5 D.5.0D有關(guān)平衡時濃度的計算例6、將固體NH4I置于密閉容器中,某溫81NH4I(s)NH3(g)+HI(g),解析:連續(xù)反應(yīng)平衡濃度的計算,可假設(shè)上一步反應(yīng)完成后再發(fā)生下一步反應(yīng),因此可將上一步反應(yīng)的平衡濃度作為下一步反應(yīng)的起始濃度。2HI(g)H2(g)+I2(g);起始:變化:平衡:a 0 0x xxa-x x x起始:變化:平衡:x 002y yyx-2y yy即c(I2)=y=0.5mol·L-1,c(HI)=x-2y=4.0mol·L-1即c(NH3)=x=5.omol·L-1;NH4I(s)NH3(g)+HI(g)82第三節(jié)化學平衡第三節(jié)化學平衡83化學平衡1、化學平衡的判斷1、2、化學平衡的移動3、圖像分析4、化學平衡常數(shù)及計算5、等效平衡化學平衡1、化學平衡的判斷1、84一、化學平衡的判斷1.可逆反應(yīng)(1)定義:相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。(2)特點:①反應(yīng)物和生成物同時存在。②任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。③在一定條件下可達平衡狀態(tài)。常見的可逆反應(yīng)有哪些?一、化學平衡的判斷1.可逆反應(yīng)(1)定義:相同條件下,既能向852.化學平衡(1)建立過程:
vt0V正
v逆V正=
v逆此時的反應(yīng)速率是指瞬時速率。2.化學平衡vt0V正v逆V正=v逆此時的反應(yīng)速率是指86(2)化學平衡狀態(tài)的定義:一定條件下,可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(2)化學平衡狀態(tài)的定義:87(3)平衡的條件、前提、本質(zhì)、特點逆等動定變——可逆反應(yīng)(或可逆過程)
——前提——V正=V逆0
(不同的平衡對應(yīng)不同的速率)
——實質(zhì)——平衡時正逆反應(yīng)均未停止,只是速率相等
——特點——平衡時,各組分含量保持恒定
——標志——條件改變,平衡移動
——移動的原因(3)平衡的條件、前提、本質(zhì)、特點——可逆反應(yīng)(或可逆過程)88
(4)達到平衡的標志以mA(g)+nB(g)pC(g)為例直接標志:①速率關(guān)系:②各物質(zhì)的百分含量保持不變。間接標志:變量不變(4)達到平衡的標志間接標志:89
能夠說明N2+3H22NH3反應(yīng)在恒容密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是:①容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存②容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等③容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2④tmin內(nèi)生成1molNH3同時消耗0.5molN2⑤tmin內(nèi),生成1molN2同時生成3molH2⑥某時間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時,斷裂6molN-H鍵⑦容器內(nèi)質(zhì)量不隨時間的變化而變化⑧容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化⑨容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化⑩容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化平衡狀態(tài)的判斷
(⑥⑧⑩)能夠說明N2+3H2290小組討論:在兩個恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應(yīng):甲2NO2(g)2NO
(g)+O2(g)乙H2(g)+I2(g)2HI(g)
現(xiàn)有下列狀態(tài):①反應(yīng)物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于系數(shù)之比②反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比③速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)④濃度之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)⑤百分含量之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)⑥混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑧混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)⑨體系溫度不再改變的狀態(tài)⑩壓強不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物的濃度不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)其中能表明(甲)達到化學平衡狀態(tài)的是__________;能表明(乙)達到化學平衡狀態(tài)的是__________。小組討論:現(xiàn)有下列狀態(tài):91【練習1】對于可逆反應(yīng)2HI(氣)I2(氣)+H2(氣)。下列敘述能夠說明已達平衡狀態(tài)的是:()A.各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度比為2∶1∶1B.壓強保持不變的狀態(tài)C.斷裂2molH-I鍵的同時生成1molI-I鍵D.混合氣體的顏色不再變化時【練習1】對于可逆反應(yīng)2HI(氣)I2(氣)+H2(92【練習2】(2002年廣東)在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達到平衡的標志是A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ【練習2】(2002年廣東)在一定溫度下,向aL密閉容器中93練習3:一定條件下2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),達到平衡的標志是()A、單位時間生成2nmolA,同時消耗nmolD。B、容器內(nèi)的壓強不隨時間變化而變化C、容器內(nèi)混合氣密度不隨時間而變化D、單位時間內(nèi)生成nmolB,同時生成1.5nmolC練習3:一定條件下2A(g)+2B(g)3C(g)+94二、外界條件對化學平衡的影響1、平衡移動的實質(zhì)V正=V逆V正>V逆V正<V逆——————化學平衡狀態(tài)平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動二、外界條件對化學平衡的影響1、平衡移動的實質(zhì)V正=V逆V95①濃度對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使平衡向著正反應(yīng)方向移動;反之:增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向著逆反應(yīng)方向移動。2、
外界條件對化學平衡的影響實驗2-5、2-6①濃度對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反96I.當平衡建立以后,增大某一反應(yīng)物的濃度,當達到新平衡時,該反應(yīng)物的濃度較原平衡時的大,其轉(zhuǎn)化率下降;而另一種反應(yīng)物的濃度較原平衡時的小,其轉(zhuǎn)化率卻能提高。(減弱改變而不是抵消)提示:I.當平衡建立以后,增大某一反應(yīng)物的濃度,當達到新平衡時97
下列4個圖分別是描述濃度對化學平衡移動影響的圖像,請大家分析t時刻時濃度的變化及平衡如何移動?圖1圖2閱圖訓練圖3圖4下列4個圖分別是描述濃度對化學平衡移動影響的圖像,請98②壓強對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動;反之:減小壓強,會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。②壓強對化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大壓99壓強對化學平衡的影響2NO2(氣)N2O4(氣)(2體積,紅棕色)(1體積,無色)[討論]A:當加壓氣體體積縮小時,混和氣體顏色先變深是由于,后又逐漸變淺是由于
;
B:當減壓氣體體積增大時,混和氣體顏色先變淺是由于,后又逐漸變深是由于
。NO2濃度增大
NO2濃度減小
平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動壓強對化學平衡的影響2NO2(氣)100對反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強都不能使化學平衡移動。(2)平衡混合物都是固體或液體時,改變壓強不能使化學平衡移動。(3)能使平衡移動的壓強變化必須能改變氣體的濃度,而不是表面上的變或不變。要善于辯認壓強改變的“真”與“假”,即不能引起氣態(tài)物質(zhì)濃度改變的壓強變化是“假”的;提示:對反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強都不能使化學平衡101
體積不變,壓強增大,但此處的“壓強增大”并未引起濃度的改變,是“假”的,∴平衡不移動;體積增大,壓強減小,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度發(fā)生了改變,所以平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。當“充入無關(guān)的氣體”時,體積不變,壓強增大,但此處的“壓強增大”并未102壓強對化學平衡的影響[思考]用V-t圖像分析V正V逆0t1t2V正=V逆加壓對化學平衡的影響V正’=V逆’t3V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ平衡狀態(tài)Ⅰ2NO2(氣)N2O4(氣)壓強對化學平衡的影響[思考]用V-t圖像分析V正V逆0t1t103壓強對化學平衡的影響[練習]用V-t圖像分析V正V逆0減壓對化學平衡的影響t1t2t3V正’V逆’V正=V逆V正’=V逆’平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)壓強對化學平衡的影響[練習]用V-t圖像分析V正V逆0減壓對104壓強對化學平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強對平衡無影響;A(氣)
+B(氣)2C(氣)
+D(固)
V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3加壓對化學平衡的影響V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3減壓對化學平衡的影響壓強對化學平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的105③溫度對于化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變,溫度升高,會使化學平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動;反之:溫度降低,會使化學平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。升溫正逆反應(yīng)速率都加快,但溫度對吸熱方向影響的幅度更大實驗2-7③溫度對于化學平衡的影響結(jié)論:在其它條件不變,溫度升高,會106[思考]畫出升溫對平衡影響的V-t圖像V正V逆0t1t2V正=V逆(放熱反應(yīng))升溫對化學平衡的影響平衡狀態(tài)ⅠV正’=V逆’t3V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)ΔH=-56.9KJ/mol溫度對化學平衡的影響[思考]畫出升溫對平衡影響的V-t圖像V正V逆0t1t2V正107溫度對化學平衡的影響[練習]畫出降溫對平衡影響的V-t圖像降溫對化學平衡的影響V正V逆0t1t2V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰt3V正’=V逆’V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ2NO2(氣)N2O4(氣)溫度對化學平衡的影響[練習]畫出降溫對平衡影響的V-t圖像降108[討論]對于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣)試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系:改變溫度前混和氣體溫度T1;改變溫度后瞬時氣體溫度T2;改變溫度達新平衡后混和氣體溫度T3;升溫:;降溫:。T2>T3>T1T1>T3>T2[討論]對于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣109④催化劑對化學平衡的影響由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的,所以平衡不移動。使用催化劑不影響化學平衡的移動。但應(yīng)注意,使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達平衡的時間。④催化劑對化學平衡的影響由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)110
加入催化劑只能改變反應(yīng)速率,平衡不移動。V正V逆0t1t2t3V正’=V逆’V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3加入催化劑只能改變反應(yīng)速率,平衡不移動。V正V逆0t1t111改變的條件平衡移動的方向增大反應(yīng)物或減小生成物濃度減小反應(yīng)物或增大生成物濃度
升高體系溫度降低體系溫度增大體系壓強
減小體系壓強
催化劑對化學平衡移動
,但能縮短達到平衡所需的
。
正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向吸熱反應(yīng)方向放熱反應(yīng)方向氣體體積縮小的方向氣體體積增大的方向
沒有影響
時間改變的條件平衡移動的方向增大反應(yīng)物或減小生成物濃度減小反應(yīng)物1123.平衡移動原理(勒沙特列原理)
如果改變影響平衡的一個條件(濃度、溫度、壓強等),平衡就向能夠使這種改變減弱的方向移動。原平衡
v正=v逆改變
條件速率不變:平衡不移動速率改變程度相同(v正
=v逆):
平衡不移動程度不同v正>v逆,平衡正移v正<v逆,平衡逆移3.平衡移動原理(勒沙特列原理)如果113練習.下列能用勒沙特列原理解釋的是
①棕紅色NO2加壓后顏色先變深后變淺
②Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深
③氯水宜保存在低溫、避光條件下
④SO2催化氧化成SO3的反應(yīng),往往加入過量的空氣
⑤向AgCl懸濁液中加入KI溶液有黃色沉淀生成
⑥500℃左右比室溫更有利于合成氨反應(yīng)
⑦加催化劑,使氮氣和氫氣在一定條件下轉(zhuǎn)化為氨氣練習.下列能用勒沙特列原理解釋的是
①棕紅色NO2加壓后顏114練習1氫氧化鎂在水中存在下列平衡:
Mg(OH)2(固)Mg2++2OH–加入下列物質(zhì)可使Mg(OH)2固體減少的是:
A.碳酸鈉B.硫酸鎂
C.硝酸銨D.氫氧化鈉練習1氫氧化鎂在水中存在下列平衡:115練習題22.
已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)
在一定條件下達到化學平衡后,降低溫度,混合物的顏色變淺下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是____________A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.降溫后CO的濃度增大
C.降溫后NO2的轉(zhuǎn)化率增加
D.降溫后NO的體積分數(shù)增大
E.增大壓強混合氣體的顏色不變
F.恒容時,通入He氣體,混合氣體顏色不變
G.恒壓時,通入He氣體,混合氣體顏色不變ACDF練習題22.已知:CO(g)+NO2(g1163.對于任何一個平衡體系,采用以下措施,一定會平衡移動的是 ()A.加入一種反應(yīng)物B.升高溫度
C.對平衡體系增加壓強 D.使用催化劑4.某溫度下,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g);△H>0(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))。在一帶有活塞的密閉容器中達到平衡,下列說法中不正確的是 ()A.恒溫,壓縮體積,平衡不移動,混合氣體顏色加深B.恒壓,充入HI(g),開始時正反應(yīng)速率減小,C.恒容,升高溫度,正反應(yīng)速率減小D.恒容,充入H2,I2(g)的體積分數(shù)降低3.對于任何一個平衡體系,采用以下措施,一定會平衡移動的是 1175.對于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(氣)的平衡體系,當升高溫度時體系的平均相對分子質(zhì)量從16.5變成16.9,則下列說法正確的是 ()
A.m+n>p+q,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
B.m+n<p+q,逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
C.m+n>p+q,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
D.m+n<p+q,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。5.對于mA(氣)+nB(氣)pC(氣)+qD(1186.已建立化學平衡的某可逆反應(yīng),當改變條件使化學平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是①生成物的百分含量一定增加;②生成物的產(chǎn)量一定增加;③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大;④反應(yīng)物濃度一定降低;⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率;⑥使用了合適的催化劑(A)①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥
答案:(B)6.已建立化學平衡的某可逆反應(yīng),當改變條件使化學平衡向正反應(yīng)1197.在密閉容器中進行反應(yīng)N2+3H2
2NH3;△H<0,一定溫度下達到平衡,若將平衡體系中各物質(zhì)濃度都增加到原來的2倍,則產(chǎn)生結(jié)果是①平衡不移動;②平衡向正反應(yīng)方向移動;③NH3的百分含量增加;④H2的轉(zhuǎn)化率增大;⑤達到新平衡后容器的壓強等于原平衡的壓強的2倍⑥[N2]減?、遊NH3]新>2[NH3]原
(A)①②③④(B)②③④⑦(C)③④⑤⑥(D)④⑤⑥⑦
答案:(B)7.在密閉容器中進行反應(yīng)N2+3H221208.在一體積固定的密閉容器中存在著A(g)+B(g)2C(g)(該反應(yīng)正向放熱)的平衡體系,若改變該體系的溫度(不引起物質(zhì)形態(tài)的改變),下列有關(guān)的量不發(fā)生變化的是 ()①混合氣體的密度②氣體的平均摩爾質(zhì)量③分子的動能④體系的壓強A.①②④B.②③C.①②D.①②③9.下列敘述,能肯定判斷某化學平衡發(fā)生移動的是A反應(yīng)混合物的濃度改變B反應(yīng)混合物顏色的改變C正、逆反應(yīng)速率改變D反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變
答案C答案D答案C答案D121
三、化學反應(yīng)速率和化學平衡圖象三、化學反應(yīng)速率和化學平衡圖象1221、化學反應(yīng)速率圖象分析(1)看起點和終點分清反應(yīng)物和生成物,濃度減小的是反應(yīng)物,濃度增大的是生成物,生成物多數(shù)是以原點為起點。看下圖:寫反應(yīng)方程式0.51.51.02.0物質(zhì)的量CAB時間A+B=C213反應(yīng)速率之比=反應(yīng)方程式的系數(shù)之比1、化學反應(yīng)速率圖象分析(1)看起點和終點分清反應(yīng)物和生成1231、化學反應(yīng)速率圖象分析(2)看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反應(yīng);分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng);分清“突變”和“漸變”V正V逆V'正V'逆V時間此圖表示:增大反應(yīng)物濃度時,正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率變化情況1、化學反應(yīng)速率圖象分析(2)看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反124練習:
看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?V正V逆V'正V'逆V時間練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?125練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?突變V正V逆V'正V'逆答:逆反應(yīng)開始。降溫或減壓。平衡向正反應(yīng)方向移動。時間V練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后126練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后是改變什么條件?化學平衡向什么方向移動?V正V逆V'正V'逆=起始量不為0突變答:正、逆反應(yīng)同時開始。加催化劑或(加壓)平衡不移動。時間V練習:看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?然后1271、化學反應(yīng)速率圖象分析V正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?化學平衡向什么方向移動?V時間答:從正,逆反應(yīng)同時開始。平衡向正反應(yīng)方向移動。1、化學反應(yīng)速率圖象分析V正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正128時間VV正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開始?化學平衡向什么方向移動?時間VV正V逆看圖:說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng);還是從逆反應(yīng)開129A轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa2.化學平衡圖象的解法轉(zhuǎn)化率——壓強——溫度曲線解法:作等溫線TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),△H=?m+np+q>△H<0A轉(zhuǎn)溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01130200C300C100C2.化學平衡圖象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Pm+np+q<△H<0壓強0A%物質(zhì)百分含量——壓強——溫度曲線200C300C100C2.
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