第三单元 化学平衡的移动ppt课件.ppt

化学反应原理 新课标苏教版选修四 2020年3月30日星期一 第二章化学反应速率和化学平衡 第三单元化学平衡的移动 达到平衡时平衡混合物中NH3的含量 V N2 V H2 1 3 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 影响化学平衡移动的条件1 浓度的变化对化学平衡的影响 已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡 溶液由黄色向橙色转变 溶液由橙色向黄色转变 增大反应物浓度 可使化学平衡向正反应方向移动 减小反应物浓度 可使化学平衡向逆反应方向移动 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 二 影响化学平衡的因素 1 浓度变化对化学平衡的影响 P53活动与探究 t2 V 正 V 逆 V 逆 V 正 t3 V正 V逆 V正 V逆 t1 V molL 1S 1 0 平衡状态 平衡状态 增大反应物浓度 速率 时间关系图 原因分析 增加反应物的浓度 V正 V逆 平衡向正反应方向移动 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 思考 1 在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中 应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度 2 可逆反应H2O g C s CO g H2 g 在一定条件下达平衡状态 改变下列条件 能否引起平衡移动 CO浓度有何变化 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H2浓度 增加氧气的浓度 压强 2 压强变化对化学平衡的影响 P54交流与讨论 压强的变化对化学平衡有何影响 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 不移动 不移动 提醒 若没有特殊说明 压强的改变就默认为改变容器容积的方法来实现 如增大压强 就默认为压缩气体体积使压强增大 1 前提条件 2 结论 反应体系中有气体参加且反应 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 2 压强对化学平衡的影响 课本P53交流与讨论 V mol L 1S 1 0 t2 V 正 V 逆 V 逆 V 正 增大压强 3 速率 时间关系图 速率 时间关系图 V 正 V 逆 t2 注意 2 充入 惰性气体 a恒压当成 减压 b恒容速率不变 平衡不移动 1 在密闭容器中进行下列反应 达到平衡后 改变下列条件 则指定物质的浓度及平衡如何变化 2 减小密闭容器体积 保持温度不变 则平衡 c CO2 3 通入N2 保持密闭容器体积和温度不变 则平衡 c CO2 4 通入N2 保持密闭容器压强和温度不变 则平衡 c CO2 逆向移动 增大 不移动 不变 正向移动 减小 2 恒温下 反应aX g bY g cZ g 达到平衡后 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时 X的物质的量浓度由0 1mol L增大到0 19mol L 下列判断正确的是 A a b cB a b cC a b cD a b c A 练习3 在一密闭容器中充入1molNO2 建立平衡 测得NO2转化率为a 在其它条件不变时 再充入1molNO2 待新平衡建立时 又测NO2的转化率为b 问a b值的大小关系 b a 3 温度变化对化学平衡的影响 溶液变蓝 溶液变粉红色 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 3 温度对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下 升高温度 平衡向吸热反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方向移动 1 结论 课本P54活动与探究 t2 V 正 V 逆 V 逆 V 正 升高温度 正反应是放热反应 2 速率 时间关系图 2NO2N2O4 正反应为放热反应 的正确图像为 四 催化剂对化学平衡的影响 同等程度改变化学反应速率 V 正 V 逆 只改变反应到达平衡所需要的时间 而不影响化学平衡的移动 V 正 V 逆 催化剂对可逆反应的影响 可见 要引起化学平衡的移动 必须是由于外界条件的改变而引起V正 V逆 平衡移动的本质 平衡移动原理 勒夏特列原理 改变影响化学平衡的一个条件 如浓度 压强 或温度 平衡就向能减弱这种改变的方向移动 1 下列事实中不能用平衡移动原理解释的是 A 密闭 低温是存放氨水的必要条件 B 实验室用排饱和食盐水法收集氯气 C 硝酸工业生产中 使用过量空气以提高NH3的利用率 D 在FeSO4溶液中 加入铁粉以防止氧化 D 2 已建立化学平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂A B C D B 课堂练习 3 在高温下 反应2HBr g H2 g Br2 g 正反应吸热 达到平衡 要使混气颜色加深 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 4 密闭容器中mA g nB g pC g 反应达到平衡 经测定增大压强P时 A的转化率随P而变化的曲线如下图 则 1 增大压强 A的转化率 平衡向移动 达到平衡后 混合物中C的浓度 2 上述化学方程式中的系数m n p的正确关系是 3 当降低温度时 C的浓度减小 正反应是 热反应 增大 m n p 增大 吸 A的转化率 P 正反应方向 5 在一定体积密闭容器中 进行如下反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其平衡常数 和温度t的关系如下 1 k的表达式为 2 该反应为反应 吸热 或 放热 吸热 练习 3 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据 容器中压强不变 混合气体中 浓度不变 v H2 正 v H2O 逆D c CO2 c CO BC 4 若c CO2 c H2 c CO c H2O 此时温度为 830 C 浓度 mol L 1 时间 s 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 浓度 mol L 1 t2 HI H2或I2 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 t1 时间 s HI H2或I2 从正反应开始 从逆反应开始 1molH2 1molI2 2molHI 相当于 在425 时 在1L密闭容器中进行反应 H2 I22HI 达到平衡 分别说明下列各图所示的涵义 由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征 在一定条件下 可逆反应只要起始浓度相当 无论经过何种途径 达到化学平衡时 只要同种物质的体积分数相同 这样的平衡称为等效平衡 一 等效平衡的概念 等效平衡小结 投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量 c相同 n同比例变化 练习1 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的体积分数为a 维持容器的体积和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的体积分数为a 是A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB A B 3A g B g 3C g D g 练习2 某温度下 向某密闭容器中加入1molN2和3molH2 使之反应合成NH3 平衡后测得NH3的体积分数为m 若T不变 只改变起始加入量 使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m 若N2 H2 NH3的加入量用X Y Z表示应满足 1 恒定T V 1 若X 0 Y 0 则Z 2 若X 0 75 Y Z 3 X Y Z应满足的一般条件是 2mol 2 25mol 0 5mol X Z 2 1 Y 3Z 2 3 2 恒定T P 1 若X 0 Y 0 则Z 2 若X 0 75 则YZ 3 X Y Z应满足的一般条件是 0 2 25mol 0 Y 3X Z 0 3 在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是 A 1molHIB 2molH2 3molI2C 1molH2 1molI2 1molHID 0 6molH2 0 5molI2 1molHI AC 练习4 在固定体积的密闭容器内 加入2molA 1molB 发生反应 A 气 B 气 2C 气 达到平衡时 C的质量分数为W 在相同 T V 条件下 按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是A 2molCB 3molCC 4molA 2molBD 1molA 2molC CD 练习5 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 3A g B g 3C g D s 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L 维持容器的体积和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度仍为1 2mol L的是A 0 3molC 0 1molDB 1 6molA 0 8molB 0 6molC 0 2molDC 3molC 1molD 1molBD 4molA 2molB B 练习6 在一个1L的密闭容器中 加2molA1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L C的体积分数为a 维持容器的压强和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度不是1 2mol L 或C的体积分数不是a 的是A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB C 2A g B g 3C g D g 练习7 在恒温 恒压的条件下 向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB 发生如下反应 3A 气 2B 气 xC 气 yD 气 达到平衡时 C的体积分数为m 若维持温度压强不变 将0 6LA 0 4LB 4LC 0 8LD作为起始物质充入密闭容器中 达到平衡时C的体积分数仍为m 则X Y的值分别为 Ax 3y 1Bx 4y 1Cx 5y 1Dx 10y 2 CD 练习8 在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB 发生反应 2A 气 B 气 xC 气 达到平衡后 C的体积分数为W 若维持容器体积和温度不变 按0 6molA 0 3molB和1 4molC为起始物质 达到平衡后 C的体积分数仍为W 则x值为 A 1B 2C 3D 4 BC 练习9恒温 恒压下 在一个可变容积的容器中发生如下发应 A g B g C g 1 若开始时放入1molA和1molB 到达平衡后 生成amolC 这时A的物质的量为 2 若开始时放入3molA和3molB 到达平衡后 生成C物质的量为mol 3 若开始时放入xmolA 2molB和1molC 到达平衡后 A和C的物质的量分别是ymol和3amol 则x mol y mol 3a 1 a mol 2 3 3a 练习11 某温度下 在一容积可变的容器中 反应2A g B g 2C g 达到平衡时 A B和C的物质的量分别为4mol 2mol和4mol 保持温度和压强不变 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整 可使平衡右移的是A 均减半B 均加倍C 均增加1molD 均减少1mol C 化学反应原理 新课标苏教版选修四 2020年3月30日星期一 第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 第六课时 化学平衡图像 化学平衡图象分析的一般方法 一看面 看清图象中横坐标和纵坐标的含义 二看线 弄清图象中线的斜率或线走势的意义三看点 明确曲线的起点 终点 交点及拐点等四看是否需要辅助线 一 速率 时间图象 V t图象 例1 判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化 分析平衡移动情况 A A 达到平衡后 若使用催化剂 C的质量分数增大 B 平衡后 若升高温度 则平衡向逆反应方向移动 C 平衡后 增大A的量 有利于平衡正向移动 D 化学方程式中一定有n p q 例2 可逆反应mA s nB g pC g qD g 反应中 当其它条件不变时 C的质量分数与温度 T 和压强 P 的关系如上图 根据图中曲线分析 判断下列叙述中正确的是 B 二 转化率 或产率 百分含量等 时间图象 可采取的措施是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 A 练习1 图中a曲线表示一定条件下的可逆反应 X g Y g 2Z g W g H QkJ mol的反应过程 若使a曲线变为b曲线 练习2 在密闭容器中进行下列反应 M g N g R g 2L 在不同条件下R的百分含量R 的变化情况如下图 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 C 例3 在可逆反应mA g nB g pC g Hp 分析下列各图 在平衡体系中A的质量分数与温度t 压强P关系正确的是 三 百分含量 转化率或产率 压强 或温度 图象 B 练习3 如图所示 反应 X 气 3Y 气 2Z 气 HP2 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 C 练习4 mA s nB g qC g HqC X点时的状态 V正 V逆D X点比Y点混和物的正反应速率慢 BC 练习5图中的曲线是表示其他条件一定时 反应中NO的转化率与温度的关系曲线 图中标有a b c d四点 其中表示未达到平衡状态 且v 正 v 逆 的是 A a点B b点C c点D d点 C 2NO O22NO2 H 0 练习6可逆反应 aX s bY g cZ g dW g 达到平衡 混合物中Y的体积分数随压强 P 与温度T T2 T1 的变化关系如图示 1 当压强不变时 升高温度 Y的体积分数变 平衡向方向移动 则正反应是热反应 2 当温度不变时 增大压强 Y的体积分数变 平衡向 方向移动 则化学方程式中左右两边的系数大小关系是 小 正反应 吸 大 逆反应 b c d 练 化学反应 2 2 2 H 0 达到平衡状态时 图2 12中各曲线符合平衡移动原理的是 A C 8 T 时 A气体与B气体反应生成C气体 反应过程中A B C浓度变化如图 所示 若保持其他条件不变 温度分别为T1和T2时 B的体积分数与时间的关系如图 所示 则下列结论正确的是 A 在t1时间内用B表示该反应的平均速率为0 6 t1mol L 1 min 1B 在 t1 10 min时 保持其他条件不变 增大压强 平衡向逆反应方向移动C T 时 在相同容器中 若由0 3mol L 1A 0 1mol L 1B和0 4mol L 1C反应 达到平衡后 C的浓度仍为0 4mol L 1D 其他条件不变 升高温度 正 逆反应速率均增大 且A的转化率增大 解化学平衡图像题的技巧1 弄清横坐标和纵坐标的意义 2 弄清图像上点的意义 特别是一些特殊点 如与坐标轴的交点 转折点 几条曲线的交叉点 的意义 3 弄清图像所示的增 减性 4 弄清图像斜率的大小 5 看是否需要辅助线 6 看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势7 先出现拐点的曲线先平衡 所处的温度较高或压强较大 还可能是使用正催化剂8 定压看温度变化 定温看压强变化 如图 当关闭K时 向A中充入2molX 7molY 向B中充入4molX 14molY 起始时A B体积都为a升