内容正文:
DIWUKESHI
化学平衡图像
第二章
第5课时
一、速率—时间图像(v-t图像)
Ⅰ.正反应速率突变,逆反应速率渐变,v′正 v′逆,说明是增大了______________,使正反应速率突变,且平衡 移动。
>
反应物的浓度
正向
Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的,v′正 v′逆,平衡 移动,说明该反应的正反应可能是 反应或 的反应,改变的条件是 或 。
>
正向
放热
气体总体积增大
降低温度
减小压强
Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的,并且v正、v逆增大程度相同,说明该化学平衡 移动,可能是使用了 ,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。
没有发生
催化剂
归纳总结
根据v′正、v′逆的相对大小,判断平衡移动的方向;根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化,判断改变的哪种外界条件;若v′正或v′逆有一个在原平衡未变,则改变的是浓度;若两个都发生了“突变”,则改变的是温度或压强;若两个都发生了“突变”且仍然相等,则是加入催化剂或等体反应改变压强。
应用体验
1.乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)+2H2(g)
C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是
A.t1时升高温度
B.t3时加入催化剂
C.t4时增大反应容器的容积,使体系压强减小
D.在反应保持化学平衡的时间段中,C2H5OH
的体积分数最小的时间段是t2~t3
√
t1时升高温度,正、逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,A项正确;
t3时加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,B项正确;
当温度一定时,t4时增大反应容器的容积,体系压强减小,正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动,C项正确;
由图和上述分析可知,在反应保持化学平衡的时间段中,C2H5OH的体积分数最小的时间段是t5~t6,D项错误。
2.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变,在t0时刻改变外界条件,反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法正确的是
A.容器为恒压容器时,充入适量He
B.容器为恒压容器时,充入适量HI
C.容器为恒容容器时,充入适量He
D.容器为恒容容器时,充入适量HI
√
恒容充入He,对反应气体的浓度没有影响,正、逆反应速率不变,C项错误;
恒容充入HI,相当于增大压强,正、逆反应速率均增大,且对于该反应,增大压强平衡不会移动,与图像不符,D项错误;
恒压充入He,相当于减小压强,正、逆反应速率都减小,且对于该反应,减小压强平衡不会移动,与图像不符,A项错误;
恒压充入HI,体系的体积增大,H2和I2的浓度都变小,正反应速率减小;而充入的是纯HI,故HI的浓度增大,逆反应速率增大,而且最终达到平衡时,与原平衡态各物质的浓度完全一样,B项正确。
二、不同温度(或压强)下,百分含量(或转化率、浓度)—时间图像
Ⅰ.T2 T1,温度升高,平衡 移动,正反应是 反应。
Ⅱ.p2 p1,压强增大,A(反应物)的转化率 ,说明正反应是气体总体积 的反应。
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逆向
放热
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减小
增大
Ⅲ.生成物C的百分含量 ,说明平衡 移动,但反应速率a____b,故a可能使用了 ;若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a也可能是增大了压强(压缩体积)。
不变
不发生
>
催化剂
归纳总结
“先拐先平数值大”。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(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a可能使用了催化剂)。
应用体验
1.已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 025 kJ·mol-1。若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是
√
因为正反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,但是平衡向逆反应方向移动,NO的含量减小,A正确、C错误;
增大压强,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,正反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动