影响化学平衡移动的因素及图像.ppt

影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素2021/10/101一、化学平衡的特征及其判断依据一、化学平衡的特征及其判断依据1、特征：、特征：2、平衡标志：、平衡标志：（1）直接标志）直接标志1、同一物质的、同一物质的 V正正=V逆逆=0 2、各组分的浓度不变、各组分的浓度不变（2）间接标志）间接标志（4）各组分的浓度保持不变）各组分的浓度保持不变（定）（定）（5）当外界条件改变时平衡发生变化，并在新）当外界条件改变时平衡发生变化，并在新 的条件下达到新的平衡。的条件下达到新的平衡。（变）（变）（3）是动态平衡）是动态平衡（动）（动）即即V正正=V逆逆=0（1）化学平衡是针对可逆反应而言）化学平衡是针对可逆反应而言（逆）（逆）（2）V正正=V逆逆（等）（等）2021/10/102 可逆反应中，旧平衡的破坏、新平可逆反应中，旧平衡的破坏、新平衡的建立过程叫做衡的建立过程叫做化学平衡的移动化学平衡的移动旧化学平衡旧化学平衡V（正）（正）=V（逆）（逆）组分含量组分含量保持恒定保持恒定平衡破坏平衡破坏条件改变条件改变V（正）（正）V（逆）（逆）组分含量组分含量发生变化发生变化新化学平衡新化学平衡一定时间后一定时间后V（正）（正）=V（逆（逆）组分含量保组分含量保持新恒定持新恒定 v(正正)v(逆逆),平衡向右移动平衡向右移动 v(正正)V逆逆 V逆逆V正正2021/10/108 人体吸入人体吸入COCO后，空气中的后，空气中的COCO、O O2 2与人与人体的血红蛋白将建立如下平衡：体的血红蛋白将建立如下平衡：CO+HemOCO+HemO2 2 O O2 2+HemCO(Hem+HemCO(Hem为血红为血红蛋白）当蛋白）当HemCOHemCO的浓度为的浓度为HemOHemO2 2浓度的浓度的2%2%时，时，人的智力将受到严重损伤。人的智力将受到严重损伤。如果有人如果有人COCO中毒，根据平衡移动原理，中毒，根据平衡移动原理，你认为该怎么办？你认为该怎么办？想一想?2021/10/109应用:在硫酸工业中，通过下列反应使在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化氧化为为SO3：2SO2 +O2 2SO3 ;H0，试回答下列问题试回答下列问题:生产过程中常常通入过量的空气，你认生产过程中常常通入过量的空气，你认 为其为其原因是什么？原因是什么？催化剂催化剂2021/10/1010（二）、压强对化学平衡的影响（二）、压强对化学平衡的影响反应前后气体总体积发生变化的可逆反应反应前后气体总体积发生变化的可逆反应 例如：例如：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）450。C时时N2与与H2反应生成反应生成NH3的实验数据的实验数据2021/10/1011二、改变压强是否会影响平衡二、改变压强是否会影响平衡实验：实验：2NO2NO2 2（红棕色）（红棕色）N N2 2O O4 4（无色）（无色）2021/10/1012 2NO2（g）N2O4（g）（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）思考：思考：加压前后颜色有什么变化？加压前后颜色有什么变化？为什么为什么？结论结论 压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动 压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动2021/10/1013对于反应前后气态物质的总体积没有变化对于反应前后气态物质的总体积没有变化的可逆反应（的可逆反应（n气气=0），改变压强，化），改变压强，化学平衡不移动。学平衡不移动。例如：例如：2HI(g)H2(g)+I2(g)如果平衡混合物都是固体或者液体，改变如果平衡混合物都是固体或者液体，改变压强，化学平衡不移动。压强，化学平衡不移动。原因：固态、液态物质的体积受压强的影原因：固态、液态物质的体积受压强的影响很小。响很小。加压颜色会变吗？加压颜色会变吗？2021/10/1014分析当压强增大时下述反应的分析当压强增大时下述反应的V-tV-t的关系图：的关系图：2SO2SO2 2（g g）+O+O2 2（g g）2SO2SO3 3（g g）vtt1t20v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)v(正正),v(逆逆)，v(正正)=v(逆逆)，t32021/10/10152NO2（g）N2O4（g）(正反应为放热反应正反应为放热反应)（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）温度升高，混合气体颜色变深温度升高，混合气体颜色变深 吸热反应方向进行吸热反应方向进行 温度降低，混合气体颜色变浅温度降低，混合气体颜色变浅 放热反应方向进行放热反应方向进行 结论结论 在其他条件不变的情况下，在其他条件不变的情况下，温度升高，化学平衡向吸热反应方向进行温度升高，化学平衡向吸热反应方向进行 温度降低，化学平衡向放热反应方向进行温度降低，化学平衡向放热反应方向进行 （三）、温度对化学平衡的影响（三）、温度对化学平衡的影响2021/10/10162SO2 +O2 2SO3升高温度升高温度vtt1t20v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t3v(正正)=v(逆逆)，v(正正)，v(逆逆),在硫酸工业的实在硫酸工业的实际生产中控制的际生产中控制的温度为温度为400-400-500500，为什么？，为什么？使用催化剂平衡不移动使用催化剂平衡不移动催化剂仅同等程度地改变正、逆反应速率催化剂仅同等程度地改变正、逆反应速率2021/10/1017总结总结改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件时平衡移动的方向增大反应物浓度减小反应物浓度增 大 压 强减 小 压 强升 高 温 度降 低 温 度增大生成物浓度减小生成物浓度向减少反应物的浓度方向移动向减少生成物的浓度方向移动向气体体积缩小的方向移动向吸热反应方向移动向增大反应物的浓度方向移动向增大生成物的浓度方向移动向气体体积增大的方向移动向放热反应方向移动2021/10/1018综上所述：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够压强或温度等），平衡就向能够减弱减弱这种改这种改变的方向移动变的方向移动化学平衡移动原理化学平衡移动原理2021/10/1019例例1：可逆反应可逆反应aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)；在一定条件下达平衡状态时，在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的转化率与温度、压强的关系如图所示。则在下列空格处填写的关系如图所示。则在下列空格处填写“大于大于”、“小小于于”或或“等于等于”。(1)H_0；(2)a+b_c+d。TA的转化率的转化率1.011023Pt2.021023Pt3.031023Pt任看一根曲线，可知温度升高，任看一根曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热使平衡正移，故正反应为吸热反应。反应。再垂直于横坐标画一直线，可再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，知：温度相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移。压强使平衡逆移。定一议二定一议二四、图像分析四、图像分析2021/10/1020 例题例题2.对于对于 m A(g)+n B(g)p C(g)H有如图所示的有如图所示的变化，则：变化，则：p1与与 p2 的关系是的关系是 ；m+n 与与p的关系是的关系是 ；T1 与与 T2的关系是的关系是 ；H与与 0 的关系是的关系是 。C%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 1P P2 2 P P 1 1T T2 2 T pm+n p H0中中,在恒温的条件下在恒温的条件下,B的体积分数的体积分数(B%)与压与压强强P的关系如图所示的关系如图所示,有关叙述正确的是有关叙述正确的是().x.yB%P0A.m+nqC.x点点,V正正V逆逆,y点点,V正正V逆逆D.X点比点比y点反应速率慢点反应速率慢CD2021/10/10232 2、在一密闭烧瓶中注入在一密闭烧瓶中注入NO2,在在25时建立下列平衡时建立下列平衡:2NO2 N2O4;,若把烧瓶置于若把烧瓶置于100 的沸水中的沸水中,下列情况下列情况:颜色颜色平均摩尔质量平均摩尔质量质量质量压强压强密度密度 中不变的是中不变的是()A.B.C.D.A练一练:1、对于、对于X+Y(s)Z的平衡的平衡,若增大压强若增大压强,Y的转化率增大的转化率增大,则则X和和Y的状态是的状态是()A.X为气态为气态,Z为固态为固态 B.X为固态为固态,Z为气态为气态 C.X为气态为气态,Z为气态为气态 D.X为固态为固态,Z为固态为固态A H0现欲使溶液由绿色变为蓝色有哪些方法现欲使溶液由绿色变为蓝色有哪些方法?若由蓝色变为绿色有哪些办法若由蓝色变为绿色有哪些办法?2021/10/1025练习练习4:在密闭容器中的可逆反应：在密闭容器中的可逆反应：CO+NO2(g)CO2(g)+NO H0 达平衡后，只改变下列的一个条件，填写有关的空白：达平衡后，只改变下列的一个条件，填写有关的空白：增大容器的体积，平衡增大容器的体积，平衡 ，c（NO2）将将 ，反应混合物的颜色反应混合物的颜色 。升高温度，平衡升高温度，平衡 ，体系的压强，体系的压强 。加入催化剂，平衡加入催化剂，平衡 ，NO2的物质的量的物质的量 。通入通入O2，反应体系的颜色，反应体系的颜色 ，NO的的 物质的量物质的量 。通入通入N2，体系压强，体系压强 ，平衡，平衡 。不移动不移动增大增大加深加深逆向移动逆向移动增大增大不移动不移动不变不变先变深，后变浅先变深，后变浅先减少，后增多先减少，后增多增大增大不移动不移动2021/10/1026100atm100atm200atm200atm300atm300atmT TN2转化率0 0300atm300atm200atm200atm100atm100atmT TN2转化率0 0T TN2转化率0 0T TN2转转化化率率0 0100atm100atm200atm200atm300atm300atm100atm100atm200atm200atm300atm300atm 能正确反应出：能正确反应出：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0 的关系的关系的是（的是（）。）。A AB BC CD DD D2021/10/1027 练习练习1.1.在某一容积一定的密闭容器中，可逆反应：在某一容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）+B（g）x C（g）H P4,Y轴表示轴表示 A 的转化率的转化率B.P3 P4,Y轴表示轴表示 B的百分含量的百分含量C.P3 P4,Y轴表示轴表示 混合气体密度混合气体密度D.P3 P4,Y轴表示轴表示 混合气体平均分子量混合气体平均分子量C%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 1C%C%T T0 0p p3 3p p4 4A D先拐先平，数值大先拐先平，数值大定一议二定一议二2021/10/1028 典型例析典型例析：C%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 1 例题例题1 1.对于对于 m A(g)+n B(g)p C(g)+Q m A(g)+n B(g)p C(g)+Q 有如图所示有如图所示的变化，则：的变化，则：p p1 1与与 p p2 2 的关系是的关系是 ；m+n m+n 与与p p的关系是的关系是 ；T T1 1 与与 T T2 2的关系是的关系是 ；Q Q与与 0 0 的关系是的关系是 。P P2 2 P P 1 1T T2 2 T pm+n p0 Q0 Q2021/10/10292.技巧：技巧：“先拐先平，数值大先拐先平，数值大”：含量与时间变化含量与时间变化关系的图像中，关系的图像中，先出现拐点先出现拐点的则的则先到达平先到达平衡衡，说明该曲线表示的，说明该曲线表示的温度较大温度较大或或压强较压强较高。高。“定一议二定一议二”：在在含量与温度、压强变化含量与温度、压强变化图像中，图像中，先确定一个量不变，再讨论另外先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。两个量的关系。即定温看压强或定压看温即定温看压强或定压看温度变化，由曲线上交点的高低，结合平衡度变化，由曲线上交点的高低，结合平衡移动原理和指定的可逆反应，确定平衡的移动原理和指定的可逆反应，确定平衡的移动方向，反应的热效应，反应两边气体移动方向，反应的热效应，反应两边气体体积的大小等。体积的大小等。2021/10/1030练习练习4 4：反应反应2X（g）+Y（g）2Z（g）；）；H0 在不同在不同温度（温度（T1和和T2）及压强（）及压强（P1和和P2）下，产物）下，产物Z的物质的量的物质的量（nZ）与反应时间的关系如图所示。）与反应时间的关系如图所示。下述判断正确的是下述判断正确的是 （）A.T1T2,P1P2 B.T1P2 C.T1T2,P1P2 D.T1T2,P1m C.C的质量分数减小的质量分数减小 D.B的转化率增大的转化率增大 BC 2021/10/1035