内容正文:
第6课时 化学平衡图像
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
因素 化学平衡的移动
浓度 ______反应物浓度或______生成物浓度,平衡向正反应方向移动,反之,逆向移动
温度 其他条件不变,升温平衡向__________移动,降温平衡向__________移动
压强 对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向______ ____的方向移动,减小压强,平衡向___________ 的方向移动
催化剂 能___________改变正逆反应速率,对平衡移动
______
结论:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着
______________的方向移动(即勒夏特列原理)
知识回顾
增大
降低
吸热方向
放热方向
气体系数和减小
气体系数和增大
同等程度
无
影响
减弱这种改变
练习
在高温下,反应2HBr(g) H2 (g) + Br2 (g) (正反应吸热)达到平衡,要使混合气体颜色加深, 可采取的方法是( )
A.减压 B.缩小体积
C.升温 D.增大H2浓度
B
C
使C(Br2)↑
平衡正向移动
1、某一温度下,在一带有活塞的体积可变的密闭容器中,可逆反应:N2+3H2 2NH3达到平衡,若向活塞施加一定的压力,使容器体积减小,则下列叙述正确的是( ) ;若保持该容器的体积不变,向该平衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是( )
A. v正增大、 v逆减少
B. v正、 v逆均不变
D.平衡向右移动
E. v正、 v逆均增大
C.平衡不发生移动
【综合练习】
D
B
E
C
一、化学反应速率、化学平衡图像分析
1、化学平衡移动与化学反应速率间的内在联系
条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线
反应物浓
度 C反应物
C反应物
v正增大
v逆不变
v正>v逆
正向移动
v正减小
v逆不变
v正<v逆
逆向移动
“连续”的v-t图像
改变浓度无突跃点;改变压强或温度有突跃点。
条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线
生成物浓
度 C生成物
C生成物
v正不变
v逆增大
v正<v逆
逆向移动
v正不变
v逆减小
v正>v逆
正向移动
一、化学反应速率、化学平衡图像分析
1、化学平衡移动与化学反应速率之间的内在联系
“连续”的v-t图像
条件变化 气体系数和变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线
压
强 P 前 > 后
前 < 后
P 前 > 后
前 < 后
v正、v逆
都减小
v正、v逆
都增大
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
“断点”的v-t图像
条件变化 热效应 速率变化 平衡变化 速率变化曲线
温
度 T 吸热
反应
放热
反应
T 吸热
反应
放热
反应
v正、v逆
都减小
v正、v逆
都增大
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
v正、v逆
都增大
v正、v逆
都减小
v正<v逆
v正>v逆
v正<v逆
v正>v逆
“断点”的v-t图像
v正
=v逆
v正
=v逆
v
t
t1
① 压强增大,反应前后气体系数和相等
②加入催化剂
思考:
“平台”的v-t图像
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化,请分析t1时的改变因素可能是什么?
t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移动
二、图像题解答要点
(1)看懂图象
①看面(即看清纵坐标与横坐标代表的物理量)
②看线(即线的走向和变化趋势)
③看点(即起点、拐点、交点、终点)
④看量(图像中有关量的多少,特别是变化量)
⑤看是否要作辅助线(如等温线、等压线)
(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:根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。
速度-时间图(v-t图):
v-t注意一下几点:
(1)看特殊点:“连”上画的是改变浓度;
有两个突跃点的是改变温度/压强
(2)看趋势: “谁”在上,平衡向“谁”移动
(3)看位置: 比原来高:就是增大条件
比原来低:就是减小条件
第 页
1、速率—时间图
三、常见图像类型
′
′
此图表示:
增大反应物浓度时,正反应、逆反应的速率变化情况
平衡向正方向移动
看图:请说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始?然后是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?
1、速率—时间图
三、常见图像类型
反应起始时是从正反应开始
升温或加压
平衡向逆反应方向移动
v逆
′
v正
v逆
v
t
t1
v正
t2
′
看图:请说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始?然后是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?
突变
1、密闭体系中发生反应:N2+3H2 2NH3 △H﹤0下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是:
(2)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
(3)下列时间段中,氨的百分含量最高是( )
A. 0~t1 B. t2~t3
C. t3~t4 D. t5~t6
0~t1、t2~t3、t3~t4 、t5~t6
t1: 升高温度
A
t3: 使用催化剂
t4: 减小压强
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
v
0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
三、常见图像类型
2、转化率(或百分含量)-温度(或压强)图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
t
T1
T2
T1 T2
t
P1
P2
P1 P2
>
<
t1
t2
t1
t2
先出现拐点,说明速率更 (快/慢)
快
即反应的温度或压强就更 (大/小)
大
先拐先平
数值大
△H 0
>
m+n p+q
<
αA
αB
先拐先平数值大多因素定一议二 先拐→先平衡、速率快、条件高
先从拐点向横轴作垂线:先拐先平,温度、压强均高。
再从拐点向纵轴作垂线:
①分析温度、压强升高时,转化率或含量的变化,
② 判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应或物质计量数。
三、常见图像类型
2、转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
t
T1
T2
A%
C%
t
P1
P2
T1 T2
P1 P2
△H 0
m+n p+q
t1
t2
>
<
t1
t2
>
平衡不移动
=
三、常见图像类型
2、转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
t
B%
T2 P2
T1 P2
T1 P1
T1 T2
P1 P2
△H 0
m+n p+q
定一看二
t1
t2
>
>
t2
<
<
A.正反应吸热 ,L是气体
B.正反应吸热, L是固体
C.正反应放热 ,L是气体
D.正反应放热 ,L是固体或液体
R%
t
T1、P2
T1、P1
T2、P2
在密闭容器中进行下列可逆反应:
此反应符合下图,下列叙述正确的是( )
D
练习
M(g)+ N(g) R(g)+2L(?)
三、常见图像类型
3、转化率(或百分含量)-温度-压强 图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
△H 0
m+n p+q
>
<
定一看二
T
1.01×107Pa
1.01×106Pa
1.01×105Pa
T1
T2
等温线
αA
三、常见图像类型
3、转化率(或百分含量)-温度-压强 图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
P
A%
500℃
200℃
△H 0
m+n p+q
等压线
<
定一看二
P1
P2
<
直接看横轴:
温度升高,图象的变化趋势,得知温度对平衡的影响。
② 再向横轴作垂线:
(即在等温时),得知压强对平衡的影响。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
T
C%
1.01×106Pa
1.01×105Pa
1.01×104Pa
△H 0
m+n p+q
P
A%
300℃
200℃
△H 0
m+n p+q
>
等温线
>
等压线
>
练习
=
v正 v逆
三、常见图像类型
4、其他图像
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
T
v
v逆
v正
T1
T2
△H 0
>
从T1到T2,温度上升,
,平衡向
反应方向移动。
正
>
m+n p+q
v
P
P2
P1
v正
v逆
>
交点(v正=v逆)表示达到平衡,
交点之后表示平衡移动的过程。
三、常见图像类型
4、其他图像
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
T
v
v正
v逆
△H 0
>
m+n p+q
P
v
v逆
v正
<
T
C%
450℃
三、常见图像类型
4、其他图像
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
△H 0
最高点、最低点表示平衡状态
<
P
A%
P1
m+n p+q
<
M点前,反应未平衡,v正>v逆;
M点为刚达到平衡点;
M点后为平衡受温度的影响情况
可表示为可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0的图象是( )
B
500 C
o
t
0
700 C
o
C%
(A)
0
v
P
v
正
逆
v
(B)
0
T
v
V
正
逆
V
(C)
0
P
10 C
o
100 C
o
A
转
化
率
(D)
练习
升高温度,
速率应增大
已知A(g)+B(g) ⇌ 2C(g),反应过程中C的百分含量与温度的关系,如图所示,下列说法正确的是
A.正反应速率:v(c)>v(d)>v(b)
B.化学平衡常数:K(d)>K(c)
C.c点向d点变化时,v正<v逆
D.d点状态加入合适的催化剂可使C%增大
C
练习
三、常见图像类型
5、浓度(物质的量)-时间图
⑴ 写出反应方程式
A、判断反应物、生成物
B、反应物、生成物计量数关系
C、是否为可逆反应
浓度减小的是 ,
浓度增大的是 ,生成
物多数是以原点为起点。
反应物
生成物
计量数之比 = △n之比 = △C之比 = 反应速率之比
反应完成后是否反应物与生成物共存
(共存则为可逆反应)
三、常见图像类型
5、浓度(物质的量)-时间图
⑴ 写出反应方程式
⑵计算反应物的转化率
⑶计算某物质的化学反应速率
⑷判断平衡时刻
各物质的量不再发生改变
一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示,下列描述正确的( )
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L•s)
B.反应开始时10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C.反应开始时10s,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
C
练习
$