内容正文:
第4讲 化学平衡图像
1.学会分析化学反应速率与化学平衡图像
2.由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。
3.能运用相关的图像解答化学反应原理的相关问题。
重点:化学平衡图像
难点:分析化学平衡图像
一、浓度变化对化学平衡的影响规律
化学反应
aA+bBcC+dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)
浓度的变化
增大反应
物浓度
减小反应
物浓度
增大生成
物浓度
减小生成
物浓度
反应速率变化
v正瞬间增大,v逆瞬间不变,v正′>v逆′
v正瞬间减小,v逆瞬间不变,v逆′>v正′
v逆瞬间增大,v正瞬间不变,v逆′>v正′
v逆瞬间减小,v正瞬间不变,v正′>v逆′
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
vt图像
规律总结
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移动
二、压强变化(改变容器容积)对化学平衡的影响规律
化学反应
aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
a+b>c+d
aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
a+b<c+d
aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
a+b=c+d
体系压强的变化
增大压强
减小压强
增大压强
减小压强
增大压强
减小压强
反应速率的变化
v正、v逆同时增大,且v正′>v逆′
v正、v逆同时减小,且v逆′>v正′
v正、v逆同时增大,且v逆′>v正′
v正、v逆同时减小,且v正′>v逆′
v正、v逆同时增大,且v正′=v逆′
v正、v逆同时减小,且v正′=v逆′
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
不移动
不移动
vt图像
规律总结
在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气态物质分子数减小的反应方向移动;减小压强,平衡向气态物质分子数增大的反应方向移动;反应物与生成物的气体分子数相等时,改变压强平衡不移动
三、温度对化学平衡移动的影响规律
1.任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
2.升高温度,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;
降低温度,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。
3.当其他条件不变时
温度升高,平衡向吸热反应方向移动;
温度降低,平衡向放热反应方向移动。
4.由图像分析温度对化学平衡移动的影响
已知反应:mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH<0,当反应达平衡后,若温度改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
(1)图①表示升高温度,平衡向逆反应方向移动。
(2)图②表示降低温度,平衡向正反应方向移动。
3.催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时,催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
对于N2+3H22NH3反应,NH3的体积分数随时间变化如图所示:
其中m表示有催化剂的情况,n表示无催化剂的情况。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)温度改变,平衡一定发生移动。( )
(2)只要v(正)增大,平衡一定正向移动。( )
(3)不论恒温恒容,还是恒温恒压容器,加入稀有气体,平衡皆发生移动。( )
(4)起始加入原料的物质的量相等,则各种原料的转化率一定相等。( )
(5)通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动,转化率一定增大。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
考点1化学反应速率图像(vt图)
1.“断点”的v-t图像
图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
压强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体物质的量增大的反应
正反应为气体物质的量减小的反应
2.“连续”的v-t图像
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变,增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变,减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变,增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变,减小生成物的浓度
3.“平台”的v-t图像
图像
分析
结论