高中化学选修四第二章第二节影响化学平衡移动的条件.ppt

化学平衡的移动,一、化学平衡的移动,改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。,外界条件发生变化。,3. 移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。,若V正V逆 ，,平衡向正反应方向移动。,若V正V逆 ，,平衡不移动。,若V正V逆 ，,平衡向逆反应方向移动。,1. 概念：,2. 移动的原因：,二.影响化学平衡的条件,.浓度对化学平衡的影响,V(逆),平衡向逆反应方向移动,平衡向正反应方向移动,新平衡时的反应速率比旧平衡时加快。,新平衡时的反应速率比旧平衡时减慢。,1.结论：其它条件不变的情况下,增大反应物浓度， V（正） V（逆），平衡正方向移动。,减小生成物浓度， V（正） V（逆），平衡正方向移动。,增大生成物浓度， V（正） V（逆），平衡逆方向移动。,减小反应物浓度， V（正） V（逆），平衡逆方向移动。,2.原因：反应物或生成物浓度的变化导致正、逆反应速率变化不一致，从而使平衡发生移动。,平衡向浓度变化相反的方向移动。,1）结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动； 反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度 )，平衡向逆反应方向移动。,增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。,2）意义：,1. 浓度变化对化学平衡的影响,.压强对化学平衡的影响,1.先决条件：反应物或生成物中有气体。,2、压强改变,气体体积变化,气体浓度变化,正、逆反应速率变化,平衡移动,3、压强改变时（即气体体积变化），气体分子数目越多，浓度的变化幅度越大，速率改变的幅度也就越大。,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移动,增大压强（缩小体积）m + n = p + q 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,对于反应前后气体的分子数目相等的可逆反应,对平衡移动无影响，但对反应速率加快。,v正减小；v逆减小 v正 v逆 不移动,减小压强（增大体积）m + n = p + q 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,推论：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应达到平衡后， 只改变压强，对化学平衡无影响。,对平衡移动无影响，但对反应速率减慢。,增大压强（缩小体积）m + n p + q 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 正向移动 （向气体分子数减小的方向移动）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,对于反应前后气体分子数目不相等的可逆反应,减小压强（增大体积）m + n p + q 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,v正减小；v逆减小 v正 v逆 逆向移动 （向气体分子数增大的方向移动）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,当 m + n p + q 时：,增大压强，V（正）V（逆），平衡正方向移动。,减小压强，V（正）V（逆），平衡逆方向移动。,增大压强， V（正）V（逆），平衡逆方向移动。,减小压强， V（正） V（逆），平衡正方向移动。,当 m + n p + q时：,当 m + n p + q时：,结论：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,.温度对化学平衡的影响,1、对于可逆反应而言，若正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，且正、逆反应的热效应相当。,2、温度变化对吸热反应方向的速率影响幅度更大。,v吸增大；v放增大 v吸 v放 逆向移动 （向吸热反应的方向移动）,升高温度（正反应放热） 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,v放减小；v吸减小 v放 v吸 正向移动 （向放热反应的方向移动）,降低温度（正反应放热） 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,当 正反应为吸热反应 时：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其他条件不变时，温度升高，会使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。,.催化剂对化学平衡的影响,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对平衡无影响。,使用正催化剂 改变条件时： v正 v逆的关系： 平衡移动方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移动,新平衡时的速率加快。,平衡移动原理（勒沙特列原理）：改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,外界条件对平衡移动的影响和对反应速率的影响是两个不同的概念。外界条件（温度、压强、催化剂）对速率的影响是同向的。,1、在密闭容器中进行 H2（气）Br2（气） 2HBr（气）；H0,反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是 A 升温 B 降温 C 增压 D 减压,A,在一密闭容器中，反应aA(气) bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60，则 A 平衡向正反应方向移动了 B 物质A的转化率减少了 C 物质B的质量分数增加了 D ab,A,解题策略,三、有关化学平衡图像题,常见类型：nt图,ct 图,t图（t表示时间）。,“三看图像”,1.看清坐标含义。,2.看起点和终点：在nt图和ct 图中，据曲线的起点和终点的相对大小确定反应物和生成物,再从c或n的变化值确定方程式的系数。,3.看图像的变化趋势：在vt图中，当只改变一个条件时，一看图像是连续还是跳跃的，二看图“渐变”与“突变 ”，“大变”与“小变”。如减少生成物浓度的时刻，正渐变，逆突变；升温时，吸大增，放小增。,（一）、速率图像题,例1.(C-t图)反应A(g)+B(g) C(g)在密闭容器中进行。若存在三种情况：200，无催化剂；500无催化剂；500有催化剂；情况是曲线 ，情况是曲线 ，情况是曲线 。,a,b,c,思考:通过观察图象的平台高低,可以得到什么结论?,结论:1.正反应是吸热反应 2.催化剂只改变反应速率,不影响平衡的移动,例2：合成氨反应：N2+3H2 2NH3； H0 。图中t1到t4时刻表示反应平衡后，只改变某一条件（其他条件不变）时化学反应速率与时间的变化曲线。请指出t1到t4时刻分别改变什么条件？,增大N2或 H2的浓度,增大压强,降低温度,加催化剂,变式演练1. 右图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图形，影响平衡移动的原因是( ) A 升高温度，同时加压。 B降低温度，同时减压 C 增大反应物浓度，同时使用催化剂； D 增大反应物浓度，同时减小生成物浓度,D,变式演练2:在H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应平衡后,若在t时刻改变压强,其速率曲线应是怎样变化?,V,t,o,t1,例3:某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示： 该反应的化学方程式 ; 3min内，反应速率V（y）为 : 反应是由 开始进行的(正反应或逆反应),X+3Y 2Z,0.25mol/Lmin,正反应,（二）、化学平衡移动图形题,平衡移动图像包括：Ct，转化率at，a%t，aPT，a%PT等曲线。,解题策略,1.“三看”：一看坐标含义，二看特殊点（起点、拐点、终点），三看变化趋势。 2.先拐后平原则判断温度和压强的大小:在转化率(或百分含量)与时间的图像中, 先出现拐点,后平衡,代表的温度或压强大。 3分析图像“定一议二”原则：即温度一定时，讨论压强与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断方程式中左右气体系数的大小或某物质的状态；压强一定时，讨论温度与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断放热反应或吸热反应。,例4:可逆反应mA（固）nB（气） eC（气）f D（气），反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数在不同温度（）和不同压强（p）的条件下随时间（t）的变化关系见图所示下列叙述正确的是（ ） A达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大 B达到平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动 C化学方程式中，nef D达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动,图1 图2,B,例5（05广东）在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO2（g） O2（g）+2NO（g）；H0， 达到平稳。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是（ ） A、当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量 B、当X表示压强时，Y表示NO2的转化率 C、当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度 D、当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量,A B,实战演练. 1反应aA(g)+b(B)(g) c(C)(g)；H=Q,生成物C的质量分数与压强P和温度的关系如图，方程式中的系数和Q值符合图象的是（ ） A a+bc Q0 B a+bc Q0 C a+bc Q0 D a+b=c Q0,2. 下图中a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(S)（正反应为放热反应）的反应过程。若使a曲线变为b曲线，可采用的措施是（ ） A 加入催化剂 B 增大Y的浓度 C 降低温度 D 增大体系压强,B,A,5、(y-TP图) 表示外界（温度、压强）的变化对下列反应的影响L(s)+3G(g) 2R(g)(正反应为吸热反应)，在图中y轴是指( ) 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的转化率 D . L的物质的量,AC,在密闭容器中进行下列反应：M(g)N(g) R(g)2L，此反应符合下面图像，下列叙述正确的是 (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,答案： （C）,如图所示，反应：X(气)+3Y(气) 2Z(气)；H0，在不同温度、不同压强(p1p2)下，达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为,A B C D,答案： （C）,3.今有X(g)+Y(g) 2Z(g)正反应为放热反应，从反应开始经过t1后达到平衡状态，在t2时由于条件改变，平衡受到破坏，在t3时又到平衡。根据右图回答：从t2到t3间的曲线变化是由哪种条件引起的 A 增大X或Y的浓度 B 增加压强 C 增大Z的浓度 D 升高温度,(D),mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(s)此图在t2时，如果是加热，那么H值是大于0，还是小于0？ 如果是减压，那么 m+n 与 p的关系如何？,H0；m+np,在一定温度下，容器 内某一反应中M、N的物质 的量随反应时间变化的曲线 如图所示，该反应的化学反 应方程式：； t2时正反应速率逆反应速率（填、或）；t3时正反应速率逆反应速率（填、或）；t1时N的浓度的M的浓度的倍。,答案： 2N M；2,四.等效平衡,在一定的条件下（定温定容或定温定压）对于同一可逆反应，只要起始加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。,1、恒温、恒容条件下：,对于一般的可逆反应，在定温定容条件下，只改变起始时加入物质的量，如通过反应的化学计量数换算成同一边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。,在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个有固定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态.现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol).如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白： (1)若a=0,b=0,则c= . (2)若a=0.5，则b= 和c= . (3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)： 、 .,在恒温、恒容的条件下，有反应2A(g)+2B(g) c(g)+3D(g)，现从两条途径分别建立平衡.途径I：A、B的起始浓度为2molL-1；途径：C、D的起始浓度分别为2molL-1和6molL-1；则以下叙述正确的是( ) A.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同 B.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同 C.达平衡时，途径的反应速率v(A)等于途径的反应速率v(A) D.达平衡时，途径所得混合气的密度为途径所得混合气密度的1/2,在定温定容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，情况又是如何？,例：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H2和 2 mol Br2时，达到平衡后生成 a mol HBr（如下表）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，试填写下表空白。,在定温定容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要按初始加入量的任意比例投料，则建立的平衡为等效平衡。,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,2a,在一容积恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g) xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol,C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x为( ) A.只能为2 B.只能为3 C.可能是2，也可能是3 D.无法确定,将2 mol SO2和2 mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2+O2 2SO3平衡时，SO3为n mol，相同温度下，分别按下列配比在相同容积的密闭容器中放入起始物质，平衡时，SO3的物质的量大于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,在一个固定容积的密闭容器中，加入m mol A和n mol B，发生下列反应：mA(g)+nB(g) pC(g)，平衡