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文档简介
1、图象在化学平衡中的应用2021/8/8 星期日1可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g) 在一定条件下建立平衡时, V正=V逆、 c(A)、c(B)、c(C)、c(D)保持不变。 当外界条件改变时: V正、V逆会发生变化,变化后, 若V正=V逆时 ,平衡不移动; 若V正V逆时,平衡向右移动; 若当V正V逆时,平衡向左移动。 通过比较新的V正、V逆的相对大小,便可确定化学平衡移动的方向。2021/8/8 星期日2在化学平衡建立及移动的过程中 有关量会随时间及条件的变化而发生相应的变化,可以用图象将其表示出来。2021/8/8 星期日3一、n t 图(物质的量随时间变化的图象)2
2、021/8/8 星期日4 可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在一定的条件下反应混合物中各组分的浓度(molL-1)与时间t(min)的变化曲线如图所示,根据图示,回答 (1)时间t1的意义是 . (2)在时间0至t1的间隔里,v(I2)= . (3)此平衡状态下,H2的转化率为 . (1)达到平衡所用的时间 (2)(0.2/t1 molL-1min-1) (3)50% 例12021/8/8 星期日5练习1 一定温度下,容器内某一化学反应中M、N的物质的量随反应时间的变化的曲线如下图,则此反应的化学方程式为 ;此反应达到平衡时反应物的转化率为 。752N M 6 : 3 2 : 120
3、21/8/8 星期日6二、v t 图 例2 DV正V逆VtAV正V逆VtBV逆V正VtCV正V逆Vt例2: A.增加反应浓度,平衡移动的V-t曲线。B.增加生成物浓度,平衡移动的V-t曲线。C.减小反应物浓度,平衡移动的V-t曲线。D.减小生成物浓度,平衡移动的V-t曲线。(正、逆反应速率随时间变化的图象,其中还有改变条件的变化)2021/8/8 星期日7说明 上述图象的特点是有一速率改变,随后正逆反应速率再发生变化,直至两者相等建立新的平衡。是改变某一物质浓度而引起化学平衡移动的特征。2021/8/8 星期日8二、v t 图 练习2练习2在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)
4、 pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是( )A正反应是吸热反应 B逆反应是吸热反应 Cm+np+qDm+np+qBD 2021/8/8 星期日9例3:下列图线分别有哪些含义?tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttA.升温时,正、逆反应速率均增大,但吸热反应方向的速率增得更多,正反应为吸热反应;或气体反应时增压,正逆反应速率均增大,但气体体积大的增大得更多,正反应为气体缩小的反应。C与A 正、逆相反。2021/8/8 星期日10例3:下列图线分别有哪些含义?tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttB
5、.降温,正、逆反应速率均降低,但吸热反应方向的速率降得更多,正反应为放热反应。或气体反应时减压,正逆反应速率均减小,但体积大的减小得更多,正反应为气体体积增大的反应。D与B 正、逆相反。2021/8/8 星期日11例3:下列图线分别有哪些含义?tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVtt说明:上述图线的特点是正、逆反应速率同时发生改变,属于温度、压强对化学平衡的影响特征。2021/8/8 星期日12例4:请画出压强、催化剂对化学平衡影响的V-t曲线。CDBAVV小V大tV大V正=V逆V小VVtttVV正=V逆答案:压强对化学平衡的影响的V-t曲线为:A、B为反应前后气体体积不等时的
6、增压、减压的情况;C、D为反应前后气体体积不变的反应,压强增加、减小时的情况。催化剂对化学平衡不产生影响,但速率会发生变化,图象与C、D相同,一般选用正催化剂,C图。2021/8/8 星期日13说明:1.由于压强只对气体的反应速率有影响,所以当反应前后的气体体积不变时,压强对正、逆反应的影响是相同的;当反应前后的气体体积不同时,压强对气体体积大的影响较大,即增加或减少的影响都较大。2.由于催化剂能够同等程度地增加或降低正、逆反应速率,故而对化学平衡的移动没有影响,不能改变平衡状态反应混合物的组成,仅能改变反应达到平衡所需的时间!所以催化剂对化学平衡无影响。2021/8/8 星期日14 右图表示
7、在密闭容器中反应:2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能是 ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在cd处. 升温练习3减小SO3 V逆V正2021/8/8 星期日15三、x% t 图 x% (或用(C) 表示) 可以表示反应物、生成物在反应体系中的物质的量百分数(体积分数)、或表示反应物的转化率等; t表示时间; 同时还有不同条件(如温度、压强的不同)。2021/8/8 星期日16 在可逆反应:mA+nB pC+qD中,A的百分含量与时间t的关系曲线有如下A、B、C、D四种,其实际意义分别
8、是 。tA%A%A%A%ttt0000ABCD例5:2021/8/8 星期日17答案:A为由反应物向生成物转化并最终形成化学平衡的过程;B为由生成物向反应物转化并最终形成化学平衡的过程;C为先以逆反应为主,后发生化学平衡向正反应的移动;D则相反,先以正反应为主,后化学平衡向逆反应移动。说明:转化率与百分含量的情况恰好相反。2021/8/8 星期日18例6:某逆反应为:A(g)+B(g) 3C(g),下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下,生成物C在反应混合物中的体积分数 (C)与反应时间t的关系。若图甲中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则曲线 表示的是无催化剂时的情况(催化剂
9、一般是指正催化剂)。若图乙中的两条曲线分别表示在100和200时的情况,则可逆反应的正反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。T1 _T2(填“大于”或“小于”)若图丙中的a、b两条曲线分别表示在不同压强时的情况,则曲线 表示的是压强较大时的情况。(C)(C)(C)0t00aabb甲T2 T1 乙丙ttb吸热b大于2021/8/8 星期日19练习4:反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应)在不同(T1和T2)温度及不同压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示。下述判断正确的是( )A.T1T2,p1p2 B.T1p2C.T1T2,p1p2 D.T1
10、T2,p1p+q正反应是放热反应m+np+q2021/8/8 星期日23对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q由下列图象能分析得出什么结论?A%T0AA%P0BC%T0CD%P0D正反应是放热反应m+np+q2021/8/8 星期日24例7:如图所示,反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) (正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(p1p2)下达到平衡时,混合气体中Z的体积分数(Z)随温度变化的曲线应为( )OTp1p2(Z)OT(Z)OT(Z)OT(Z)p1p1p1p2p2p2ABCDC2021/8/8 星期日25练习6 某可逆反应绘出图像如图,纵坐标为生成物在平衡混合物
11、中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是 ( )A反应物中一定有气体 B生成物中一定有气体C正反应一定是放热反应 D正反应一定是吸热反应BD 2021/8/8 星期日26综合练习 练习7练习7:根据下列图线,判断可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q的有关问题。0tA%T1,P1T2,P1T2,P20tA%P1P2BA0PA%0T V100200V正V逆CD2021/8/8 星期日27问题: 如果A%为百分含量,则由图A能否判断:T1与T2,P1与P2,n+m和p+q的相对大小;正反应为放热反应还是吸热反应?由图B能否判断:P1与P2,n+m和p+q的相对大小及Q是否大于
12、0?由图C能否判断n+m和p+q的相对大小及正反应是否放热等?由图D判断n+m和p+q的相对大小?2021/8/8 星期日28综合练习 练习7练习7:根据下列图线,判断可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q的有关问题。0tA%T1,P1T2,P1T2,P20tA%P1P2BA0PA%0T V100200V正V逆CD2021/8/8 星期日29A图可通过看斜率的大小确定反应速率的大小,通常斜率越大,其反应速率也越大,所以A中T2大于T1,P2大于P1;因A%为百分含量,所以n+mp+q;A%为百分含量, 则由C图知,正反应为放热反应(当压强相同时,升温A%增大,平衡向左移动,见
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