高中化學選修四第二章第二節(jié)影響化學平衡移動的條件.ppt

化學平衡的移動,一、化學平衡的移動,改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程。,外界條件發(fā)生變化。,3. 移動的方向：由v正和v逆的相對大小決定。,若V正V逆 ，,平衡向正反應方向移動。,若V正V逆 ，,平衡不移動。,若V正V逆 ，,平衡向逆反應方向移動。,1. 概念：,2. 移動的原因：,二.影響化學平衡的條件,.濃度對化學平衡的影響,V(逆),平衡向逆反應方向移動,平衡向正反應方向移動,新平衡時的反應速率比舊平衡時加快。,新平衡時的反應速率比舊平衡時減慢。,1.結論：其它條件不變的情況下,增大反應物濃度， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,減小生成物濃度， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,增大生成物濃度， V（正） V（逆），平衡逆方向移動。,減小反應物濃度， V（正） V（逆），平衡逆方向移動。,2.原因：反應物或生成物濃度的變化導致正、逆反應速率變化不一致，從而使平衡發(fā)生移動。,平衡向濃度變化相反的方向移動。,1）結論：在其它條件不變的情況下，增加反應物的濃度(或減少生成物的濃度)，平衡向正反應方向移動； 反之，增加生成物的濃度(或減少反應物的濃度 )，平衡向逆反應方向移動。,增大成本較低的反應物的濃度，提高成本較高的原料的轉化率。,2）意義：,1. 濃度變化對化學平衡的影響,.壓強對化學平衡的影響,1.先決條件：反應物或生成物中有氣體。,2、壓強改變,氣體體積變化,氣體濃度變化,正、逆反應速率變化,平衡移動,3、壓強改變時（即氣體體積變化），氣體分子數(shù)目越多，濃度的變化幅度越大，速率改變的幅度也就越大。,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移動,增大壓強（縮小體積）m + n = p + q 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,對于反應前后氣體的分子數(shù)目相等的可逆反應,對平衡移動無影響，但對反應速率加快。,v正減??；v逆減小 v正 v逆 不移動,減小壓強（增大體積）m + n = p + q 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,推論：對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應達到平衡后， 只改變壓強，對化學平衡無影響。,對平衡移動無影響，但對反應速率減慢。,增大壓強（縮小體積）m + n p + q 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 正向移動 （向氣體分子數(shù)減小的方向移動）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,對于反應前后氣體分子數(shù)目不相等的可逆反應,減小壓強（增大體積）m + n p + q 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,v正減??；v逆減小 v正 v逆 逆向移動 （向氣體分子數(shù)增大的方向移動）,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,當 m + n p + q 時：,增大壓強，V（正）V（逆），平衡正方向移動。,減小壓強，V（正）V（逆），平衡逆方向移動。,增大壓強， V（正）V（逆），平衡逆方向移動。,減小壓強， V（正） V（逆），平衡正方向移動。,當 m + n p + q時：,當 m + n p + q時：,結論：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。,.溫度對化學平衡的影響,1、對于可逆反應而言，若正反應為放熱反應，則逆反應為吸熱反應，且正、逆反應的熱效應相當。,2、溫度變化對吸熱反應方向的速率影響幅度更大。,v吸增大；v放增大 v吸 v放 逆向移動 （向吸熱反應的方向移動）,升高溫度（正反應放熱） 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,v放減??；v吸減小 v放 v吸 正向移動 （向放熱反應的方向移動）,降低溫度（正反應放熱） 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,當 正反應為吸熱反應 時：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H0,在其他條件不變時，溫度升高，會使化學平衡向吸熱反應的方向移動，溫度降低會使化學平衡向放熱的方向移動。,.催化劑對化學平衡的影響,催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，因此對平衡無影響。,使用正催化劑 改變條件時： v正 v逆的關系： 平衡移動方向：,v正增大；v逆增大 v正 v逆 不移動,新平衡時的速率加快。,平衡移動原理（勒沙特列原理）：改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。,外界條件對平衡移動的影響和對反應速率的影響是兩個不同的概念。外界條件（溫度、壓強、催化劑）對速率的影響是同向的。,1、在密閉容器中進行 H2（氣）Br2（氣） 2HBr（氣）；H0,反應達到平衡后，欲使顏色加深，應采取的措施是 A 升溫 B 降溫 C 增壓 D 減壓,A,在一密閉容器中，反應aA(氣) bB(氣)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的60，則 A 平衡向正反應方向移動了 B 物質A的轉化率減少了 C 物質B的質量分數(shù)增加了 D ab,A,解題策略,三、有關化學平衡圖像題,常見類型：nt圖,ct 圖,t圖（t表示時間）。,“三看圖像”,1.看清坐標含義。,2.看起點和終點：在nt圖和ct 圖中，據(jù)曲線的起點和終點的相對大小確定反應物和生成物,再從c或n的變化值確定方程式的系數(shù)。,3.看圖像的變化趨勢：在vt圖中，當只改變一個條件時，一看圖像是連續(xù)還是跳躍的，二看圖“漸變”與“突變 ”，“大變”與“小變”。如減少生成物濃度的時刻，正漸變，逆突變；升溫時，吸大增，放小增。,（一）、速率圖像題,例1.(C-t圖)反應A(g)+B(g) C(g)在密閉容器中進行。若存在三種情況：200，無催化劑；500無催化劑；500有催化劑；情況是曲線 ，情況是曲線 ，情況是曲線 。,a,b,c,思考:通過觀察圖象的平臺高低,可以得到什么結論?,結論:1.正反應是吸熱反應 2.催化劑只改變反應速率,不影響平衡的移動,例2：合成氨反應：N2+3H2 2NH3； H0 。圖中t1到t4時刻表示反應平衡后，只改變某一條件（其他條件不變）時化學反應速率與時間的變化曲線。請指出t1到t4時刻分別改變什么條件？,增大N2或 H2的濃度,增大壓強,降低溫度,加催化劑,變式演練1. 右圖是關于反應A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反應為放熱反應)的平衡移動圖形，影響平衡移動的原因是( ) A 升高溫度，同時加壓。 B降低溫度，同時減壓 C 增大反應物濃度，同時使用催化劑； D 增大反應物濃度，同時減小生成物濃度,D,變式演練2:在H2(g)+I2(g) 2HI(g)反應平衡后,若在t時刻改變壓強,其速率曲線應是怎樣變化?,V,t,o,t1,例3:某溫度下，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示： 該反應的化學方程式 ; 3min內，反應速率V（y）為 : 反應是由 開始進行的(正反應或逆反應),X+3Y 2Z,0.25mol/Lmin,正反應,（二）、化學平衡移動圖形題,平衡移動圖像包括：Ct，轉化率at，a%t，aPT，a%PT等曲線。,解題策略,1.“三看”：一看坐標含義，二看特殊點（起點、拐點、終點），三看變化趨勢。 2.先拐后平原則判斷溫度和壓強的大小:在轉化率(或百分含量)與時間的圖像中, 先出現(xiàn)拐點,后平衡,代表的溫度或壓強大。 3分析圖像“定一議二”原則：即溫度一定時，討論壓強與縱軸的變化關系，定平衡移動方向，判斷方程式中左右氣體系數(shù)的大小或某物質的狀態(tài)；壓強一定時，討論溫度與縱軸的變化關系，定平衡移動方向，判斷放熱反應或吸熱反應。,例4:可逆反應mA（固）nB（氣） eC（氣）f D（氣），反應過程中，當其他條件不變時，C的體積分數(shù)在不同溫度（）和不同壓強（p）的條件下隨時間（t）的變化關系見圖所示下列敘述正確的是（ ） A達到平衡后，若使用催化劑，C的體積分數(shù)將增大 B達到平衡后，若溫度升高，化學平衡向逆反應方向移動 C化學方程式中，nef D達到平衡后，增加A的質量有利于化學平衡向正反應方向移動,圖1 圖2,B,例5（05廣東）在一定條件下，固定容積的密閉容器中反應：2NO2（g） O2（g）+2NO（g）；H0， 達到平穩(wěn)。當改變其中一個條件X，Y隨X的變化符合圖中曲線的是（ ） A、當X表示溫度時，Y表示NO2的物質的量 B、當X表示壓強時，Y表示NO2的轉化率 C、當X表示反應時間時，Y表示混合氣體的密度 D、當X表示NO2的物質的量時，Y表示O2的物質的量,A B,實戰(zhàn)演練. 1反應aA(g)+b(B)(g) c(C)(g)；H=Q,生成物C的質量分數(shù)與壓強P和溫度的關系如圖，方程式中的系數(shù)和Q值符合圖象的是（ ） A a+bc Q0 B a+bc Q0 C a+bc Q0 D a+b=c Q0,2. 下圖中a曲線表示一定條件下可逆反應X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(S)（正反應為放熱反應）的反應過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采用的措施是（ ） A 加入催化劑 B 增大Y的濃度 C 降低溫度 D 增大體系壓強,B,A,5、(y-TP圖) 表示外界（溫度、壓強）的變化對下列反應的影響L(s)+3G(g) 2R(g)(正反應為吸熱反應)，在圖中y軸是指( ) 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的轉化率 D . L的物質的量,AC,在密閉容器中進行下列反應：M(g)N(g) R(g)2L，此反應符合下面圖像，下列敘述正確的是 (A) 正反應吸熱，L是氣體 (B) 正反應吸熱，L是固體 (C) 正反應放熱，L是氣體 (D) 正反應放熱，L是固體或液體,答案： （C）,如圖所示，反應：X(氣)+3Y(氣) 2Z(氣)；H0，在不同溫度、不同壓強(p1p2)下，達到平衡時，混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應為,A B C D,答案： （C）,3.今有X(g)+Y(g) 2Z(g)正反應為放熱反應，從反應開始經(jīng)過t1后達到平衡狀態(tài)，在t2時由于條件改變，平衡受到破壞，在t3時又到平衡。根據(jù)右圖回答：從t2到t3間的曲線變化是由哪種條件引起的 A 增大X或Y的濃度 B 增加壓強 C 增大Z的濃度 D 升高溫度,(D),mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(s)此圖在t2時，如果是加熱，那么H值是大于0，還是小于0？ 如果是減壓，那么 m+n 與 p的關系如何？,H0；m+np,在一定溫度下，容器 內某一反應中M、N的物質 的量隨反應時間變化的曲線 如圖所示，該反應的化學反 應方程式：； t2時正反應速率逆反應速率（填、或）；t3時正反應速率逆反應速率（填、或）；t1時N的濃度的M的濃度的倍。,答案： 2N M；2,四.等效平衡,在一定的條件下（定溫定容或定溫定壓）對于同一可逆反應，只要起始加入物質的物質的量不同，而達到化學平衡時，同種物質的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。,1、恒溫、恒容條件下：,對于一般的可逆反應，在定溫定容條件下，只改變起始時加入物質的量，如通過反應的化學計量數(shù)換算成同一邊的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效。,在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個有固定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應： 2SO2+O2 2SO3 當此反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質的量(mol).如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)若a=0,b=0,則c= . (2)若a=0.5，則b= 和c= . (3)a、b、c必須滿足的一般條件是(請用兩方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)： 、 .,在恒溫、恒容的條件下，有反應2A(g)+2B(g) c(g)+3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡.途徑I：A、B的起始濃度為2molL-1；途徑：C、D的起始濃度分別為2molL-1和6molL-1；則以下敘述正確的是( ) A.兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣的百分組成相同 B.兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣的百分組成不同 C.達平衡時，途徑的反應速率v(A)等于途徑的反應速率v(A) D.達平衡時，途徑所得混合氣的密度為途徑所得混合氣密度的1/2,在定溫定容的情況下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，情況又是如何？,例：在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進行以下反應：H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H2和 2 mol Br2時，達到平衡后生成 a mol HBr（如下表）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變，試填寫下表空白。,在定溫定容的情況下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，只要按初始加入量的任意比例投料，則建立的平衡為等效平衡。,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,2a,在一容積恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應：2A(g)+B(g) xC(g)，達到平衡后，C的體積分數(shù)為W%；若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質的量A：0.6mol、B：0.3mol,C：1.4mol充入容器，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W%，則x為( ) A.只能為2 B.只能為3 C.可能是2，也可能是3 D.無法確定,將2 mol SO2和2 mol SO3氣體混合于固定容積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3平衡時，SO3為n mol，相同溫度下，分別按下列配比在相同容積的密閉容器中放入起始物質，平衡時，SO3的物質的量大于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,在一個固定容積的密閉容器中，加入m mol A和n mol B，發(fā)生下列反應：mA(g)+nB(g) pC(g)，平衡