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文檔簡介

1、復習回顧復習回顧 2 2、濃度改變時,化學平衡如何移動?、濃度改變時,化學平衡如何移動? 1 1、溫度改變時,化學平衡怎樣移動?、溫度改變時,化學平衡怎樣移動? 升升高高溫溫度,平衡向度,平衡向吸熱吸熱方向移動;方向移動; 降降低低溫溫度,平衡向度,平衡向放熱放熱方向移動。方向移動。 若若QK 化學化學平衡平衡正向正向移動移動 化學化學平衡平衡逆向逆向移動移動 ?g g 00 ?g g 0K QK QK 正向正向 正向正向 逆向逆向 逆向逆向 一、定量描述化學反應限度的方法、定量描述化學反應限度的方法: 1 1. .化學平衡常數化學平衡常數K2 2. .平衡轉化率平衡轉化率(A) 【小結小結】

2、 合成氨的適宜條件合成氨的適宜條件 N2:H2=1:2.8; N2、H2循環使用;循環使用; 及時把及時把NH3分離出來;分離出來; T=700K; 壓強采用:壓強采用:低壓(低壓(1 110107 7PaPa) 中壓(中壓(2 210107 73310107 7PaPa) 高壓(高壓(8.58.510107 7Pa1Pa110108 8PaPa) 鐵做催化劑鐵做催化劑 濃度濃度 工業合成氨工業合成氨 3H2(g)+N2 (g)2NH3(g) H0, , 反應一定條件下已達到化學平衡狀態,若改變反應一定條件下已達到化學平衡狀態,若改變 下列條件,請回答下列問題下列條件,請回答下列問題 升高溫度

3、升高溫度, ,平衡向哪個方向移動?平衡向哪個方向移動? 將氨氣變成液氨從平衡混合體系中分離將氨氣變成液氨從平衡混合體系中分離 出去出去, ,平衡向哪個方向移動?平衡向哪個方向移動? 逆向移動逆向移動 正向移動正向移動 維持體積不變,充入氮氣維持體積不變,充入氮氣, ,平衡平衡( )( )動?動? 氫氣的轉化率氫氣的轉化率( ), ( ), 氮氣的轉化率氮氣的轉化率( ( ); ); 正向正向 增大增大減小減小 重新達到平衡時,與原平衡狀態相比較,重新達到平衡時,與原平衡狀態相比較, 氫氣的濃度氫氣的濃度( )( ), 氨氣的濃度氨氣的濃度( )( )。 增大增大 減小減小 問題討論問題討論 知

4、識拓展知識拓展 惰性氣體對化學平衡的影響惰性氣體對化學平衡的影響 1、恒溫恒容恒溫恒容下通入惰性氣體,體系的總壓強增下通入惰性氣體,體系的總壓強增 大但反應物、生成物的大但反應物、生成物的分壓不變分壓不變,濃度不變濃度不變,故,故 正、逆反應正、逆反應速率不變速率不變,化學平衡也不移動化學平衡也不移動。 2 2、恒溫恒壓恒溫恒壓下通入惰性氣體,體系的體積增大,下通入惰性氣體,體系的體積增大, 總壓強不變,但反應物、生成物的總壓強不變,但反應物、生成物的分壓減小分壓減小,濃濃 度減小度減小,故正、逆反應,故正、逆反應速率減小速率減小,化學平衡化學平衡向氣向氣 體系數增大體系數增大的方向移動的方向

5、移動( (等效為等效為壓強減小壓強減小的過程)的過程) 催化劑對化學平衡的影響催化劑對化學平衡的影響 知識拓展知識拓展 催化劑對正逆反應速率影響的程度是等催化劑對正逆反應速率影響的程度是等 同的,所以使用催化劑只能影響達到平同的,所以使用催化劑只能影響達到平 衡的時間并不能使化學平衡發生移動衡的時間并不能使化學平衡發生移動 一、速率一、速率時間圖像時間圖像 1.1.計算平衡濃度計算平衡濃度 例例: :在容積固定為在容積固定為2L2L的密閉容器中,充入的密閉容器中,充入X X、Y Y氣體各氣體各2mol2mol, 發生可逆反應:發生可逆反應:X(g)+2Y(g) 2Z(g)X(g)+2Y(g)

6、2Z(g),并達平衡,并達平衡, 以以Y Y的濃度改變表示的反應速度與時間的濃度改變表示的反應速度與時間t t的關系如圖所示,的關系如圖所示, 則則Y Y的平衡濃度表達式正確的是(式中的平衡濃度表達式正確的是(式中S S是對應區域的面積)是對應區域的面積) ASBSCSDS aO baO babdObO d .2121 t/s V VY Y/(molL/(molL- - 1 1s s-1 -1) ) a b d O t V(正正) V(逆逆) V(正正) V(逆逆) V(逆逆) V(正正) v V(正正) V(逆逆) t1t2t3 例例: :根據下圖回答下列問題根據下圖回答下列問題: : 確定

7、確定t t1 1、t t2 2、t t3 3時刻的操作:時刻的操作: A A、濃度減小、濃度減小 B B、加壓、加壓 C C、降溫、降溫 該反應正向是該反應正向是 (吸、放)熱反應;(吸、放)熱反應; 氣體物質的量氣體物質的量 (增大、減少)的反應。(增大、減少)的反應。 放放 增大增大 2.2.描述化學平衡移動的本質描述化學平衡移動的本質 看圖技巧:看圖技巧: 1 1、改變條件使平衡移動的瞬間曲線是、改變條件使平衡移動的瞬間曲線是連連 續續的,則是物質的,則是物質濃度發生改變濃度發生改變 2 2、改變條件使平衡移動的瞬間曲線出、改變條件使平衡移動的瞬間曲線出 現現斷點斷點( (突變)突變),

8、則是,則是溫度改變或是壓強溫度改變或是壓強 改變改變 3 3、改變條件反應速率變化但是、改變條件反應速率變化但是平衡不平衡不 移動移動,則是使用,則是使用催化劑催化劑或是反應或是反應前后氣前后氣 體系數不變體系數不變的反應中的反應中壓強改變壓強改變 練習:練習:某密閉容器中發生如下反應:某密閉容器中發生如下反應: X(g)X(g)3Y(g) 2Z(g)3Y(g) 2Z(g) HTT2 2答 案 2、放熱反應、放熱反應 二、轉化率(或產率、百分含量等)二、轉化率(或產率、百分含量等)- -時間圖象時間圖象 物質產率物質產率時間曲線時間曲線 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 時間時間

9、 T1 T2 產率 0 問題:問題: 1 1、T1T1與與T2T2的相對大小的相對大小 2 2、該反應是放熱反應還是吸熱反應、該反應是放熱反應還是吸熱反應 答 案 1 1、T T2 2TT1 1 2 2、吸熱反應、吸熱反應 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 時間時間 P1 P2 A% P1P2 m+n p+q 0 問題:問題: 1 1、P1P1與與P2P2的相對大小的相對大小 2 2、 m+n m+n 與與 p+q p+q 的大小的大小 答 案 百分含量時間圖像 (A)A)達到平衡后,若使用催化劑,達到平衡后,若使用催化劑,C C的質量分數增大的質量分數增大 (B)(B)化學方程

10、式中一定有化學方程式中一定有n np+qp+q (C)(C)平衡后,增大平衡后,增大A A的量,有利于平衡正向移動的量,有利于平衡正向移動 (D)(D)平衡后,若升高溫度,則平衡向逆反應方向移動平衡后,若升高溫度,則平衡向逆反應方向移動 可逆反應可逆反應mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反應中,。反應中, 當其它條件不變時,當其它條件不變時,C C的質量分數與溫度(的質量分數與溫度(T T)和壓強)和壓強 (P P)的關系如上圖,根據圖中曲線分析,判斷下列敘)的關系如上圖,根據圖中曲線分析,判斷下列敘 述中正確的是(述中正確的是( )

11、D 練練 習習 A 轉轉 化化 率率 溫度 0 1.01 107Pa 1.01 106Pa 1.01 105Pa 三三. .百分含量(轉化率或產率)百分含量(轉化率或產率)壓強壓強溫度曲線溫度曲線 T m A(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Qm A(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+q H 0 H 0 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=QmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q 200 C 300 C 100 C P H 0 壓強壓強 0 A% m+n p+q mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q 下

12、列反應符合下圖下列反應符合下圖P-vP-v變化曲線的是變化曲線的是 A.H A.H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) B.3NO B.3NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(l)+NO(g)(l)+NO(g) C.4NH C.4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g)O(g) D.CO D.CO2 2(g)+C(s) 2CO(g) (g)+C(s) 2CO(g) 四四. . 由速率由速率- -壓強壓強( (溫度溫度) )圖像圖像 V(正正) V(逆

13、逆) V P 平衡點平衡點 看圖技巧:看圖技巧: 找平衡點(找平衡點(V V正正=V=V逆)逆) 下列反應符合下圖下列反應符合下圖T-vT-v變化曲線的是變化曲線的是 A A4NH4NH3 3(g)(g)5O5O2 2(g) 4NO(g)(g) 4NO(g)6H6H2 2O(g)O(g);H H0 0 B BN N2 2O O3 3(g) NO(g) NO2 2(g)(g)NO(g)NO(g);H H0 0 C C3NO3NO2 2(g)(g)H H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(aq)(aq)NO(g)NO(g);H H0 0 D D2CO(g) CO2CO(g) CO2

14、2(g)(g)C(s)C(s);H H0 0 V(V(正正) ) V(V(逆逆) ) V V T T 平衡點平衡點 mA(s)+nB(g) qC(g)mA(s)+nB(g) qC(g);H0H0的可逆反應,在的可逆反應,在 一定溫度下的密閉容器中進行,平衡時一定溫度下的密閉容器中進行,平衡時B B的體積分數的體積分數 V(B)%V(B)%與壓強與壓強(P)(P)關系如下圖所示,下列敘述正確的是關系如下圖所示,下列敘述正確的是 ( )( ) A A、m+nq m+nq nq C C、X X點時的狀態,點時的狀態,V V正 正V V逆 逆 D D、X X點比點比Y Y點混和物的正點混和物的正 反應

15、速率慢反應速率慢 B、C 五、百分含量(轉化率或產率)五、百分含量(轉化率或產率)壓強(溫度)平衡圖像壓強(溫度)平衡圖像 單一變量法,固定壓強不變,單一變量法,固定壓強不變, 比較此點與平衡點比較此點與平衡點 圖中的曲線是表示其他條件一圖中的曲線是表示其他條件一 定時定時, ,反應中反應中NONO的轉化率與溫度的轉化率與溫度 的關系曲線,圖中標有的關系曲線,圖中標有a a、b b、c c、 d d四點,其中表示未達到平衡狀態,四點,其中表示未達到平衡狀態, 且且v(v(正正) )v(v(逆逆) )的是的是( ) ( ) A. a A. a點點 B. bB. b點點 C. c點點 D. d點點

16、 C 2NOO2 2NO2 H=Q (0) 看圖技巧:圖像上的點為平衡點看圖技巧:圖像上的點為平衡點 一定溫度下,在一定溫度下,在2L的密閉容器中,的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的三種氣體的 物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示,下列描述正確的是物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示,下列描述正確的是 A反應開始到反應開始到10s,用,用Z表示的反應速率為表示的反應速率為0.158mol/(Ls) B反應開始到反應開始到10s,X的物質的量濃度減少了的物質的量濃度減少了0.79mol/L C反應開始到反應開始到10s時,時,Y的轉化率為的轉化率為79.0% D反應的化學方程式為:反應的化學方程式為

17、:X(g)+Y(g) Z(g) 六、物質的量(濃度)六、物質的量(濃度)時間圖像時間圖像 看圖技巧看圖技巧: 1、物質的量、物質的量(濃度濃度)減少的是反應物,增加減少的是反應物,增加 的是生成物,前后量不變的是催化劑的是生成物,前后量不變的是催化劑 2、轉化量之比、轉化量之比=化學計量數之比,可求知化學計量數之比,可求知 反應方程式的化學計量數反應方程式的化學計量數 3、反應一段時間后各物質的量保持不變、反應一段時間后各物質的量保持不變 且都大于零,則是可逆反應且都大于零,則是可逆反應 解化學平衡圖像題的技巧解化學平衡圖像題的技巧 練習練習1:對于對于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g

18、)(正反應正反應 吸熱吸熱)有如下圖所示的變化,圖中有如下圖所示的變化,圖中Y軸可能軸可能 表示(表示( ) P Y 100 200 300 AD A.B物質的轉化率物質的轉化率 B.正反應的速率正反應的速率 C.平衡體系中的平衡體系中的A% D.平衡體系中的平衡體系中的C% 練習練習2: 對于可逆反應對于可逆反應 2AB3(g) A2(g) 3B2(g) (正反正反 應吸熱應吸熱),下列圖像正確的是(下列圖像正確的是( ) 逆 逆 正 正 溫度溫度 A AB3% 100 時間時間 500 B AB3% 時間時間 1106Pa 1105Pa C AB3% 壓強壓強 100 500 D BD 解

19、題方法和步驟解題方法和步驟: 2、看圖象:、看圖象: 一看面一看面認清坐標系認清坐標系,搞清縱、橫坐標所代表搞清縱、橫坐標所代表 的意義的意義,并與勒夏特列原理掛鉤。并與勒夏特列原理掛鉤。 二看線二看線 看清曲線的走向看清曲線的走向,變化的趨勢。變化的趨勢。 三看點三看點看線的特殊點:起點、拐點、看線的特殊點:起點、拐點、 終點、交點、最高點。終點、交點、最高點。 四看要不要做輔助線,有多個變量時,四看要不要做輔助線,有多個變量時, 定一議二。定一議二。 1、審題、審題緊扣可逆反應的特征,搞清反應的吸、緊扣可逆反應的特征,搞清反應的吸、 放熱情況,體積的變化,有無固體、純液體物質放熱情況,體積

20、的變化,有無固體、純液體物質 參加或生成等。參加或生成等。 A% t 100 解化學平衡圖像題的技巧 1 1、弄清橫坐標和縱坐標的意義。、弄清橫坐標和縱坐標的意義。 2 2、弄清圖像上點的意義,特別是一些特殊、弄清圖像上點的意義,特別是一些特殊 點點( (如與坐標軸的交點、轉折點、幾條曲如與坐標軸的交點、轉折點、幾條曲 線的交叉點線的交叉點) )的意義。的意義。 3 3、弄清圖像所示的增、減性。、弄清圖像所示的增、減性。 4 4、弄清圖像斜率的大小。、弄清圖像斜率的大小。 5 5、看是否需要、看是否需要輔助線輔助線。 2 2、在密閉容器中進行下列反應:、在密閉容器中進行下列反應: M M(g

21、g)+N+N(g g) R R(g g)+2L,+2L,在不同條件下在不同條件下R R的百分的百分 含量含量R%R%的變化情況如下圖,下列敘述正確的是(的變化情況如下圖,下列敘述正確的是( ) A A、正反應吸熱,、正反應吸熱,L L是氣體是氣體 B B、正反應吸熱,、正反應吸熱,L L是固體是固體 C C、正反應放熱,、正反應放熱,L L是氣體是氣體 D D、正反應放熱,、正反應放熱,L L是固體或液體是固體或液體 C 1.1.反應速率反應速率時間曲線時間曲線 3.3.百分含量百分含量壓強或溫度壓強或溫度時間曲線時間曲線 4.4.百分含量百分含量溫度溫度壓強壓強時間曲線時間曲線 時間圖時間圖

22、 5.5.百分含量百分含量壓強壓強溫度曲線溫度曲線 2.2.物質的量(濃度)物質的量(濃度)時間曲線時間曲線 橫坐標橫坐標時間(時間(t t) 縱坐標縱坐標反應速率(反應速率(v v) 物質濃度(物質濃度(C C) 百分含量(百分含量(A%A%) 轉化率(轉化率( A A) 時間圖時間圖 1、有平臺的、有平臺的“先拐先平,先拐數值(先拐先平,先拐數值(P/T)大)大” 2、當三個變量同時出現的、當三個變量同時出現的 “定一議二定一議二” 解圖像技巧:解圖像技巧: 3、另注意可逆反應的最大程度即化學平衡狀態、另注意可逆反應的最大程度即化學平衡狀態 例例1. 判斷下列圖象中時間判斷下列圖象中時間t

23、2時,對于不同的反應時,對于不同的反應 可能發生了哪一種條件的變化?可能發生了哪一種條件的變化? (A) (B) (C) 1.1.反應速率反應速率時間曲線時間曲線 突變突變 1. 1.對可逆反應:對可逆反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ;H0 ,達平衡后外界條件改變有下圖所示達平衡后外界條件改變有下圖所示 的圖象,試分析的圖象,試分析t1t1、t2t2、t3t3時外界條件如何改時外界條件如何改 變?變? 強化練習:強化練習: 2.2.物質的量(濃度)物質的量(濃度)時間曲線時間曲線 例例2 2、某溫度下,在體積為、某溫度下,在體積為5 5的容器中,、的容器中,、 三種物質物質的量

24、隨著時間變化的關系如圖所示,三種物質物質的量隨著時間變化的關系如圖所示, 則該反應的化學方程式為則該反應的化學方程式為_2A 3B + C2A 3B + C 2.2.今有反應今有反應x x(g) (g) + y + y(g) (g) 2z 2z(g) (g) H0H0 ,若反應,若反應 開始經開始經t t1 1秒后達到平衡,又經秒后達到平衡,又經t t2 2秒后由于反應條件的秒后由于反應條件的 改變使平衡破壞到改變使平衡破壞到t t3 3時又過平衡(如圖所示),試分時又過平衡(如圖所示),試分 析,從析,從t t2 2到到t t3 3曲線曲線 變化的原因是(變化的原因是( ) A A增大了增大

25、了x x或或y y的濃度的濃度 B B使用了催化劑使用了催化劑 C C增加反應體系壓強增加反應體系壓強 D D升高反應的溫度升高反應的溫度 D D 例例3、圖中、圖中a曲線表示一定條件下的可逆反應:曲線表示一定條件下的可逆反應: X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s) ; H =QkJ/mol 的反應過程。若使的反應過程。若使a曲線變為曲線變為b曲曲 線,線,可采取的措施是(可采取的措施是( ) A、加入催化劑加入催化劑 B、增大增大Y的濃度的濃度 C、降低溫度降低溫度 D、增大體系壓強增大體系壓強 A DA D 3.百分含量百分含量壓強或溫度壓強或溫度時間曲線時間曲線 3. 3.某

26、逆反應為:某逆反應為:A(g)+B(g) nC(g)A(g)+B(g) nC(g),下圖中的甲、,下圖中的甲、 乙、丙分別表示在不同條件下,生成物乙、丙分別表示在不同條件下,生成物C C在反在反 應混合物應混合物 中的體積分數中的體積分數 C C與反應時間與反應時間t t的關系。的關系。 若圖甲中的若圖甲中的a a、b b兩條曲線分別表示有催化劑和無催化兩條曲線分別表示有催化劑和無催化 劑的情況,則曲線劑的情況,則曲線 表示的是有催化劑時的情況。表示的是有催化劑時的情況。 若乙圖中用若乙圖中用T T1 1和和T T2 2兩溫度表示體系的變化情況,則此兩溫度表示體系的變化情況,則此 可逆反應的正

27、反應是可逆反應的正反應是_熱反應。熱反應。 若圖丙中的若圖丙中的P P1 1、P P2 2兩條曲線分別表示在不同壓強時的情兩條曲線分別表示在不同壓強時的情 況,則況,則n n應滿足的條件應滿足的條件 。 0 0 a P1 b P2 甲甲 丙丙 t t a a 吸吸 t0 T2 T1 乙乙 n n2 2 強化練習:強化練習: 例例4. 4. 對于對于 m A (g) + n B (g) k C (g) m A (g) + n B (g) k C (g) H=QkJ/mol,H=QkJ/mol,有如圖所示的變化,則:有如圖所示的變化,則: .p.p1 1與與 p p2 2 的關系是的關系是 ; .m + n .m + n 與與k k的關系是的關系是 ; .T.T1 1 與與 T T2 2的關系是的關系是 ; .Q.Q與與 0 0 的關系是的關系是 。 4.4.百分含量百分含量溫度溫度壓強壓強時間曲線時間曲線 p p1 1 p

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