速率与平衡图象.ppt

化学平衡图象和计算 1 化学反应速率图象分析 1 看起点和终点 分清反应物和生成物 浓度减小的是反应物 浓度增大的是生成物 生成物多数是以原点为起点 看下图 写反应方程式 A B C 2 1 3 反应速率之比 反应方程式的系数之比 1 化学反应速率图象分析 2 看变化趋势 分清正反应和逆反应 分清放热反应和吸热反应 分清 突变 和 渐变 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 练习 看图 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 练习 看图 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 答 逆反应开始 降温或减压 平衡向正反应方向移动 时间 V 练习 看图 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 V正 V逆 V 正 V 逆 答 正 逆反应同时开始 加催化剂或 平衡不移动 时间 V 1 化学反应速率图象分析 V正 V逆 看图 说出反应起始时是从正反应 还是从逆反应开始 化学平衡向什么方向移动 V 时间 答 逆反应开始 平衡向正反应方向移动 V正 V逆 V 时间 此图合理吗 为什么 时间 V V正 V逆 看图 说出反应起始时是从正反应 还是从逆反应开始 化学平衡向什么方向移动 二 化学平衡图象的解法 转化率 压强 温度曲线 解法 作等温线 T m np q H 0 等温线 二 化学平衡图象的解法 P m np q H 0 看图技巧 图象中有三个量时 定一看二 再看曲线的变化趋势 等压线 二 化学平衡图象的解法 P m np q H 0 看图技巧 图象中有三个量时 定一看二 再看曲线的变化趋势 等压线 物质百分含量 压强 温度曲线 物质百分含量 时间曲线 看图技巧 先拐先平衡 先平衡则速率快 H 0 转化率 时间曲线 看图技巧 先拐先平衡 先平衡则速率快 m n p p 物质百分含量 时间曲线 时间 练习 看图回答 0 物质产率 时间曲线 时间 练习 看图回答 产率 0 0 练习 看图回答 T2P1 T1P2 T1P1 C t 正反应是热反应 0 转化率 时间曲线 A转化率 时间 m n p p 0 浓度 平衡 时间曲线 A或B C 时间 浓度 t1t2t3 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 练习 A B C E D C点 T NO转化率 a b 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 A D 二 化学反应的限度 化学平衡 6 有关化学平衡的计算 1 浓度 起始浓度 浓度的变化 平衡浓度 2 转化率 3 反应速率 4 反应速率之间的关系 速率之比 计量数之比 二 化学反应的限度 化学平衡 6 有关化学平衡的计算 5 平衡常数 6 在一定温度 压强下体积分数 物质的量分数起始状态和平衡状态的体积比平衡后气体体积缩小的百分率 二 化学反应的限度 化学平衡 6 有关化学平衡的计算 7 在一定温度 容积时 起始状态与平衡状态压强之比达到平衡时压强改变了几分之几 8 混合物的密度对于反应物 生物物全部是气体的反应在恒温 恒容条件下 在恒温 恒压条件下 密度不变 二 化学反应的限度 化学平衡 6 有关化学平衡的计算 9 平均相对分子质量 对于反应物 生成物全部是气体的反应 10 产率 三 化学平衡的计算 一 常用的思想方法1 极值思想例1 在一定条件下 将物质的量相同的NO和O2混合 发生如下反应 2NO O22NO2 2NO2N2O4 所得混合气体中NO2的体积分数为40 则气体的平均分子量是 A 49 6B 41 3C 62D 31 A 2 代换思维 例2 在一真空的一定体积的密闭容器中盛有1molPCl5 加热到200 时发生如下反应 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 反应达平衡时 PCl5所占体积分数为M 若在同一温度和容器中 最初投入的PCl5是2mol 反应达平衡时 PCl5所占体积分数为N 则M和N的正确关系是 A M NB M NC M ND 无法比较 B 思维方法 转换为平衡移动问题 3 差量方法 例3 在一定条件下 合成氨反应达到平衡 混合气中NH3的体积分数为25 若反应条件不变 则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是 A 1 5B 1 4C 1 3D 1 2 A 二 三步计算模式 始 变 平 例4 五氧化二氮是一种白色固体 熔点30 升温时易液化和气化 并发生分解反应 N2O5 g N2O3 g O2 g N2O3 g N2O g O2 g 在0 5升的密闭容器中 将2 5摩尔N2O5加热气化 并按上式分解 当在某温度下达到化学平衡时 氧气的平衡浓度为4 4mol L N2O3的平衡浓度为1 6mol L 计算 1 N2O5的分解率是多少 2 N2O的平衡浓度是多少 答案 1 60 2 1 4mol L 三 化学反应的限度 化学平衡 3 化学反应速率 化学平衡在工业上的应用 1 合成氨工业 思考 合成氨的反应有何特点 可逆反应 气体体积缩小的反应 正反应是放热反应 氮气的键能很大 氨气易液化 N2 3H22NH3 H 92 4kJ mol 思考 如何选择合适的生产条件 催化剂 铁触媒加快反应 提高单位时间氨的产量 温度 500 速率 温度越高 反应越快转化率 温度越低 转化率越高催化剂 在500 时 催化剂活性最大 压强 2 107 5 107Pa压强越大 反应越快 转化率越高 但对设备要求也越高 浓度 增大反应物浓度 降低生成物浓度 三 合成氨工业的简要流程 四 原料气的制取 N2 方法 液化空气 N2先逸出 方法 消耗空气中的O2 例 C O2 CO2 除去CO2可得N2 H2 水煤气法 1 定义 在一定温度下 当一个可逆反应达到平衡时 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数 这个常数就是该反应的化学平衡常数 简称平衡常数 2 表达式 四 化学平衡常数 由平衡定律求平衡常数 根据物料平衡求初时浓度 答 该温度时合成氨反应的化学平衡常数是7 32 10 3 N2和H2的初时浓度分别为5mol L 1和15mol L 1 1 K值越大 表示反应进行的程度越大 反应物转化率也越大 3 化学平衡常数的意义 定量的衡量化学反应进行的程度 2 一般当K 105时 该反应进行得基本完全 4 判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行 1 QC K 反应向正方向进行 2 QC K 反应处于平衡状态 3 QC K 反应向逆方向进行 5 利用 可判断反应的热效应 若升高温度 值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 值减小 则正反应为放热反应 通过改变温度 平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是放热反应 5 使用平衡常数应注意的几个问题 2 在平衡常数表达式中 水 l 的浓度 固体物质的浓度不写 3 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如 N2 3H22NH3的K1值与1 2N2 3 2H2NH3的K2值