2.2化學(xué)反應(yīng)的限度課件上學(xué)期高二化學(xué)選擇性必修1

對(duì)于一般的可逆反應(yīng)aA+bB

cC+dD,當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),K=

,單位:(mol·L-1)(c+d)-(a+b)。例如:可逆反應(yīng)CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

;可逆反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)

Fe3O4(s)+4H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

?；瘜W(xué)反應(yīng)的限度1.化學(xué)平衡常數(shù)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度)。平衡常數(shù)的數(shù)值越大,說

明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。(1)一般來說,如果一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值大于105(或106),通常認(rèn)為該反應(yīng)可以進(jìn)行得較

完全;相反,如果一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值小于10-5(或10-6),則認(rèn)為該反應(yīng)很難進(jìn)行。(2)對(duì)化學(xué)反應(yīng)aA+bB

cC+dD的任意狀態(tài)有濃度商Q=

。在某溫度下,用濃度商Q與K比較大小來判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài):

名師點(diǎn)撥化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改

變;若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì)

改變。如下表:化學(xué)方程式平衡常數(shù)關(guān)系式N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)K1=

K2=

;K3=

N2(g)+

H2(g)

NH3(g)K2=

2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)K3=

平衡轉(zhuǎn)化率可以直觀地表示一定條件下的反應(yīng)限度。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA+bB

cC+dD,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為α(A)=

×100%。(1)同一反應(yīng)的不同反應(yīng)物,其轉(zhuǎn)化率可能不同;當(dāng)按照反應(yīng)中物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投入反

應(yīng)物時(shí),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相同。(2)多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時(shí),增加一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量,可以提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而

該反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。依據(jù)物質(zhì)的起始濃度(或平衡濃度)和反應(yīng)的平衡常數(shù)可以計(jì)算物質(zhì)的平衡濃度(或起始濃度),從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。2.平衡轉(zhuǎn)化率(1)圖示表示

3.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響(2)平衡移動(dòng)方向的判斷若v(正)>v(逆),則平衡正向移動(dòng)。若v(正)=v(逆),則平衡不移動(dòng)。若v(正)<v(逆),則平衡逆向移動(dòng)。(1)探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響①溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系:溫度改變時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)會(huì)發(fā)生變化,變化關(guān)系如表。溫度變化反應(yīng)焓變?chǔ)平衡常數(shù)K升高>0增大<0減小降低>0減小<0增大②以反應(yīng)2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH=-57.2kJ·mol-1為例探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。反應(yīng)原理

ΔH=-57.2kJ·mol-1操作

現(xiàn)象熱水中混合氣體的顏色加深;冷水中混合氣體的顏色變淺解釋升高溫度,紅棕色加深,說明NO2濃度增大,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向移動(dòng);降低溫度,紅棕色變淺,說明NO2濃度減小,化學(xué)平衡向正反應(yīng)(放熱)方向移動(dòng)結(jié)論在其他條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)(2)探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響以FeCl3(aq)與KSCN(aq)反應(yīng)為例探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。實(shí)驗(yàn)步驟將0.01mol·L-1FeCl3溶液與0.03mol·L-1KSCN溶液等體積混合,平衡后觀察溶液的顏色;將上述溶液均分成三份加入a、b、c試管中,向a試管中加入少量1mol·L-1KSCN溶液,向b試管中加入等量蒸餾水,向c試管中加入等量1mol·L-1FeCl3溶液;再向a、c試管中各加入少量鐵粉,觀察現(xiàn)象現(xiàn)象分別加入KSCN溶液、FeCl3溶液的a、c試管中溶液顏色都加深,分別加入鐵粉后,a、c試管中溶液顏色都變淺解釋FeCl3與KSCN溶液混合后溶液呈血紅色,是因?yàn)榇嬖谄胶?Fe3++nSCN-

[Fe(SCN)n]3-n(n=1~6),分別增大c(Fe3+)、c(SCN-),溶液顏色都加深,平衡都正向移動(dòng);加入鐵粉后,由于發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+

3Fe2+,c(Fe3+)減小,顏色都變淺,平衡都逆向移動(dòng)結(jié)論在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng);增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng)(3)探究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響以反應(yīng)2NO2(g)

N2O4(g)為例探究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響。反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象a.將活塞迅速向里推時(shí),混合氣體的顏色先變深又逐漸變淺;b.將活塞迅速向外拉時(shí),混合氣體的顏色先變淺又逐漸變深解釋向里推活塞,氣體的壓強(qiáng)增大,濃度也增大,顏色變深,但平衡向生成N2O4的方向即氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng),顏色又逐漸變淺;向外拉活塞,氣體的壓強(qiáng)減小,濃度也減小,顏色變淺,但平衡向生成NO2的方向即氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng),顏色又逐漸變深結(jié)論對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng),在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),會(huì)使化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)規(guī)律總結(jié)

(1)改變濃度,若Q>K,平衡逆向移動(dòng);若Q<K,平衡正向移動(dòng)。(2)加入催化劑,能改變化學(xué)反應(yīng)速率,但不影響化學(xué)平衡移動(dòng)。(3)化學(xué)平衡移動(dòng),平衡常數(shù)不一定改變;平衡常數(shù)改變,平衡一定移動(dòng)。在封閉體系中,如果僅改變影響平衡體系的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)),平衡將向減弱

這個(gè)改變的方向移動(dòng)。利用化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律,人們可以在反應(yīng)限度允許的前提下盡可能

地讓化學(xué)反應(yīng)向人們需要的方向進(jìn)行,以更科學(xué)、有效地利用化學(xué)反應(yīng)。1.對(duì)于某一可逆反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)增大。這種說法正確嗎?提示

若該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小。

2(g)

2NO(g)+O2(g),若混合氣體的顏色不再改變,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。這種說法正確嗎?提示

混合氣體的顏色不再改變,說明NO2濃度不再變化,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

4HS(s)

NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達(dá)到平衡,移走一部分NH4HS固體,平衡逆向移動(dòng)。這種說法正確嗎?提示

NH4HS為固體,固體的濃度視為常數(shù),增加或減少固體的量,平衡不移動(dòng)。

知識(shí)辨析()√()?()?4.外界條件的改變引起濃度商或化學(xué)平衡常數(shù)改變,則平衡一定發(fā)生移動(dòng)。這種說法正確

嗎?提示若濃度商改變,與平衡常數(shù)不再相等,則平衡一定發(fā)生移動(dòng);化學(xué)平衡常數(shù)改變,則

一定是體系的溫度發(fā)生變化,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。

()√1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量

分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量

一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA,同

時(shí)也生成了mmolA平衡單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB,同時(shí)

也消耗了pmolC平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)

=m∶n∶p∶q不一定平衡單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB,同時(shí)

也消耗了qmolD不一定平衡壓強(qiáng)其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且

m+n≠p+q平衡其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且

m+n=p+q不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n

≠p+q平衡平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n

=p+q不一定平衡溫度對(duì)于絕熱體系,體系溫度一定平衡氣體密度氣體密度保持不變(恒容密閉容

器中)不一定平衡m+n≠p+q時(shí),氣體密度保持不

變(恒壓容器中)平衡m+n=p+q時(shí),氣體密度保持不變

(恒壓容器中)不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有有色物質(zhì),體系顏

色不變(其他條件不變)平衡一定溫度和壓強(qiáng)不變的條件下,發(fā)生可逆反應(yīng):A(g)+3B(g)

4C(g),下列敘述能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是(

)①混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化②v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶4③A、B、C的濃度

不再變化④C的體積分?jǐn)?shù)不再變化⑤A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶4⑥混合氣體

的密度不再變化

A.②③④⑤⑥B.③④C.②③④D.①③⑤⑥典例B解析①反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,氣體的物質(zhì)的量不變,所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量始

終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);②化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能說明

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);③各組分濃度不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);④C的體積分?jǐn)?shù)不變,說明

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);⑤平衡時(shí)各物質(zhì)的分子數(shù)與初始的量和轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能說明反應(yīng)達(dá)到

平衡狀態(tài);⑥混合氣體的質(zhì)量不變,體積不變,所以密度始終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀

態(tài),故選B。

原平衡體系

體系總壓強(qiáng)增大

體系中各組分的濃度不變

平衡不移動(dòng)。原平衡體系

容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小

體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小,等效于減壓

。2.“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響反應(yīng)NH4HS(s)

NH3(g)+H2S(g)在某一溫度下達(dá)到平衡狀態(tài),下列各種情況中,不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的是(

)4HS固體B.容器容積不變,充入少量氨氣C.溫度、容積一定,充入氦氣D.溫度、容積一定,充入SO2氣體典例AC解析

改變固體物質(zhì)的量不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),A選;充入少量氨氣,氨氣的濃度增大,

平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),B不選;溫度、容積一定,充入氦氣,體系的總壓強(qiáng)增大,但NH3和H2S

的濃度不變,所以平衡不移動(dòng),C選;溫度、容積一定,充入SO2氣體,由于發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S

3S+2H2O,H2S的濃度減小,所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),D不選。若溫度或壓強(qiáng)改變使平衡正向移動(dòng),則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率必然增大。(1)若反應(yīng)物只有一種,如aA(g)

bB(g)+cC(g),增加A的量,A的平衡轉(zhuǎn)化率變化如下:①若在恒溫、恒壓條件下,A的平衡轉(zhuǎn)化率不變;②若在恒溫、恒容條件下,相當(dāng)于加壓,A的平衡轉(zhuǎn)化率與化學(xué)方程式中氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)

量數(shù)有關(guān):a=b+c,則A的平衡轉(zhuǎn)化率不變;a>b+c,則A的平衡轉(zhuǎn)化率增大;a<b+c,則A的平衡轉(zhuǎn)化率減小。3.條件改變引起的平衡移動(dòng)與反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系(2)若反應(yīng)物不止一種,如aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g),則:①若只增加反應(yīng)物A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物B的平衡轉(zhuǎn)化率增大,A的平衡

轉(zhuǎn)化率減小。②若在恒溫、恒壓條件下,同等倍數(shù)地增加A、B的物質(zhì)的量,A、B的平衡轉(zhuǎn)化率不變。③若在恒溫、恒容條件下,同等倍數(shù)地增加A、B的物質(zhì)的量,A、B的平衡轉(zhuǎn)化率與化學(xué)方

程式中氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān):a+b=c+d時(shí),A、B的平衡轉(zhuǎn)化率都不變;a+b>c+d時(shí),A、B的平衡轉(zhuǎn)化率都增大;a+b<c+d時(shí),A、B的平衡轉(zhuǎn)化率都減小。等容積的四個(gè)密閉容器中進(jìn)行同樣的反應(yīng):2A(g)+B(g)

3C(g)+2D(g)。起始時(shí),A、B的物質(zhì)的量分別如下表所示:典例

甲乙丙丁A2mol1mol2mol1molB1mol1mol2mol2mol在相同溫度下建立平衡時(shí),A或B的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為

(

)A.A的轉(zhuǎn)化率:甲<丙<乙<丁B.A的轉(zhuǎn)化率:甲<乙<丙<丁C.B的轉(zhuǎn)化率:甲>丙>乙>丁D.B的轉(zhuǎn)化率:丁>乙>丙>甲A解析甲與乙相比較,甲相當(dāng)于在乙的基礎(chǔ)上增加A的物質(zhì)的量,A的濃度增大,平衡正向移

動(dòng),B的平衡轉(zhuǎn)化率增大,A的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則A的平衡轉(zhuǎn)化率:甲<乙,B的平衡轉(zhuǎn)化率:甲>

乙。丙與乙相比較,丙相當(dāng)于在乙的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),由于正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),A、B的平衡轉(zhuǎn)化率均減小,則A的平衡轉(zhuǎn)化率:丙<乙,B的平衡轉(zhuǎn)化率:乙>丙。丙與丁相比較,丙相當(dāng)于在丁的基礎(chǔ)上增加A的物質(zhì)的量,平衡正向移動(dòng),A的平衡轉(zhuǎn)化率減小,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則A的平衡轉(zhuǎn)化率:丙<丁,B的平衡轉(zhuǎn)化率:丙>丁。綜上所述,A的平衡轉(zhuǎn)化率:丙<乙,B項(xiàng)錯(cuò)誤;B的平衡轉(zhuǎn)化率:甲>乙>丙>丁,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選A。1.一個(gè)模式——“三段式”如mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g),設(shè)A、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L-1、bmol·L-1,達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L-1。mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)起始/(mol·L-1)

a

b00轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)

mx

nx

px

qx平衡/(mol·L-1)

a-mx

b-nx

px

qxK=

。4.書“三段式”法突破平衡常數(shù)(K)、轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算(1)三個(gè)量:起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。(2)關(guān)系①對(duì)于同一反應(yīng)物,起始量-轉(zhuǎn)化量=平衡量。②對(duì)于同一生成物,起始量+轉(zhuǎn)化量=平衡量。③各轉(zhuǎn)化量之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=

×100%=

×100%。(2)生成物的產(chǎn)率是實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分比,即產(chǎn)率=

×100%。一般來講,轉(zhuǎn)化率越大,原料利用率越高,產(chǎn)率越大。(3)平衡時(shí)混合氣體某組分的百分含量=

×100%。(4)某組分的體積分?jǐn)?shù)=

×100%。已知反應(yīng)X(g)+Y(g)

R(g)+Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830℃時(shí),向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.2molX和0.8molY,反應(yīng)初始4s內(nèi)v(X)=0.005mol/(L·s)。下列說法正確的是(

)典例溫度/℃70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4A.4s時(shí)容器內(nèi)c(X)=0.04mol/LB.830℃達(dá)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為80%C.反應(yīng)達(dá)平衡后,升高溫度,平衡正向移動(dòng)D.1200℃時(shí)反應(yīng)R(g)+Q(g)

X(g)+Y(g)的平衡常數(shù)KB解析反應(yīng)初始4s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)=0.005mol/(L·s),4s內(nèi)Δc(X)=0.005mol/(L·s)×4

s=0.02mol/L,則4s時(shí)容器內(nèi)X的濃度為0.2mol÷2L-0.02mol/L=0.08mol/L,A錯(cuò)誤;設(shè)830℃

達(dá)平衡時(shí)A的濃度變化量為xmol/L,則:X(g)+Y(g)

R(g)+Q(g)開始/(mol/L)0.10.400轉(zhuǎn)化/(mol/L)

x

x

x

xxx

x

x

=1.0,解得x=0.08,所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為

×100%=80%,B正確;根據(jù)表格中的信息可知,升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)減小,即平衡逆向移動(dòng),C錯(cuò)誤;1200℃時(shí)反

應(yīng)X(g)+Y(g)

R(g)+Q(g)的平衡常數(shù)為0.4,所以1200℃時(shí)反應(yīng)R(g)+Q(g)

X(g)+Y(g)的平衡常數(shù)為

=2.5,D錯(cuò)誤。1.百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像

在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到平衡,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高

(如圖Ⅰ中T2>T1)、壓強(qiáng)較大(如圖Ⅱ中p2>p1)或使用了催化劑(如圖Ⅲ中a可能使用了催化

劑),即“先拐先平數(shù)值大”。圖Ⅰ:表示T2>T1,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng)。圖Ⅱ:表示p2>p1,增大壓強(qiáng),A的轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),

平衡逆向移動(dòng)。5.化學(xué)平衡的有關(guān)圖像圖Ⅲ:生成物C的百分含量不變,說明平衡不發(fā)生移動(dòng),但反應(yīng)速率a>b,故a可能使用了催化

劑;也可能該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),a增大了壓強(qiáng)(減小容器的容積)。2.百分含量—壓強(qiáng)—溫度圖像

化學(xué)平衡圖像中,包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個(gè)變量,分析方法是確定其中一個(gè)

變量,討論另外兩個(gè)變量之間的關(guān)系,即“定一議二”。如圖Ⅰ中確定壓強(qiáng)為105Pa或107

Pa,則生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);若確定溫度T

不變,作橫坐標(biāo)的垂線,與兩個(gè)壓強(qiáng)曲線出現(xiàn)交點(diǎn),分析生成物C的百分含量隨壓強(qiáng)p的變化可以發(fā)現(xiàn),增大壓強(qiáng),生成物C的百分含量增大,說明正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)。同

理,可分析圖Ⅱ。(1)同一時(shí)間段內(nèi),不同溫度(或壓強(qiáng))圖像對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

ΔH<0,下圖中M點(diǎn)為在此溫度下,反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡的狀態(tài)。在M點(diǎn)之前,由于溫度較低,反應(yīng)速率較慢,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài);

在M點(diǎn)之后,由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),且反應(yīng)速率較快,A的百分含

量增大(C的百分含量減小)。

(2)平衡曲線以外的點(diǎn)的意義對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g),圖中L曲線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。E點(diǎn)處A的百分含量大于此壓強(qiáng)下平衡體系中A的百分含量,必須向正反應(yīng)方向進(jìn)行才能達(dá)到平衡

狀態(tài);同理,F點(diǎn)必須向逆反應(yīng)方向進(jìn)行才能達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)mA(s)+nB(g)

eC(g)+fD(g)在反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時(shí),C的百分含量與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是

(

)

A.達(dá)到平衡后,加入催化劑,C的百分含量增大B.達(dá)到平衡后,增加A的量有利于平衡正向移動(dòng)n>e+fD.達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡正向移動(dòng)典例C解析加入催化劑,平衡不移動(dòng),A錯(cuò)誤;A為固體,增加固體的量平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;由圖像

可知,增大壓強(qiáng),C的百分含量增大,平衡正向移動(dòng),故n>e+f,C正確;由圖像可知,升高溫度,C的

百分含量減小,平衡逆向移動(dòng),D錯(cuò)誤。變化觀念與平衡思想——運(yùn)用變化觀念與平衡思想解決圖像類試題情境探究氮和硫的化合物在生產(chǎn)、生活中具有重要應(yīng)用。在恒溫恒容條件下,1molNO2和足量C發(fā)

生反應(yīng):2NO2(g)+2C(s)

N2(g)+2CO2(g),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。問題1A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)Kc(A)與Kc(B)大小關(guān)系?提示平衡常數(shù)只受溫度影響,A、B兩點(diǎn)的溫度相同,所以Kc(A)=Kc(B)。問題2A、B、C三點(diǎn)中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率最高的是?提示增大壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的

反應(yīng),所以增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則A、B、C三點(diǎn)中NO2的平衡轉(zhuǎn)

化率最高的是A點(diǎn)。問題3

C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算的平衡常數(shù),分

壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))是多少?提示在C點(diǎn)時(shí),二氧化碳與二氧化氮的濃度相等,根據(jù)反應(yīng)2NO2(g)+2C(s)

N2(g)+2CO2(g)可知,平衡時(shí)二氧化碳的濃度為氮?dú)獾?倍,所以混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為

,NO2的體積分?jǐn)?shù)為

,N2的體積分?jǐn)?shù)為

,所以該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=

=

MPa=2MPa。講解分析化學(xué)平衡圖像解題技巧典例呈現(xiàn)在特定環(huán)境中有效地處理CO2具有重要的研究?jī)r(jià)值。CO2的轉(zhuǎn)化途徑之一為CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH<0。請(qǐng)回答下列問題:(1)上述反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為

(“高溫”“任意溫度”或“低溫”)。(2)某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了如下探究:向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)容積均為2L的相同的恒容密

閉容器中分別投入1molCO2、3molH2,同時(shí)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)容器中分別加入等量的催

化劑A、催化劑B和催化劑C,控制反應(yīng)的溫度,發(fā)生反應(yīng)。測(cè)定在相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率

隨溫度的變化曲線如圖所示。例題

①催化劑對(duì)反應(yīng)的催化效果由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

>

>

(選填“A”

“B”或“C”);②b點(diǎn)時(shí)v(正)

v(逆)(填“>”“<”