影响化学平衡的因素PPT教学课件

一、影响化学平衡的因素一、影响化学平衡的因素1含义：化学反应体系的平衡状态通过改变反应条件(温度、浓度、气体反应的压强)而发生的变化。2过程3影响化学平衡的因素与勒夏特列原理(1)反应条件对化学平衡的影响改变温度升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。改变浓度若QcKc，化学平衡正向(向右)移动。若QcKc，化学平衡逆向(向左)移动。改变压强若QpKp，化学平衡正向(向右)移动。若QpKp，化学平衡逆向(向左)移动。催化剂：能同等程度改变反应速率，平衡不受影响。(2)勒夏特列原理：在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。(3)分析原因：以分析原因：以2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0为例，完成下表：为例，完成下表：【基础题一】对于可逆反应：X(s)2Y(g)2Z(g)，下列叙述不正确的是()A达到平衡时v正(Y)v逆(Z)B平衡后，若再充入Y，X的转化率增大C平衡后，若增大压强，Z的体积分数增大D平衡后，若保持温度和容器内压强不变，充入氦气，平衡不移动【解析】选项A，v正(Y)v逆(Z)，说明Y的反应量等于Z的反应量，反应处于平衡状态。选项B，再次充入Y时，Y的浓度增大，有利于X的转化，X的转化率增大。选项C，增加压强平衡不移动，Z的体积分数不变。选项D，恒温恒压下，充入He，平衡不移动。答案：C【思考题】某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？【解析】不一定，如反应前后气体体积不变的反应增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v(正)v(逆)才发生移动的。二、等效平衡二、等效平衡1等效平衡的概念 在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆反应，尽管起始时原料的物质的量不同，但达到平衡时，同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。2.常见三类等效平衡的比较：等效类型反应条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压投料须满足的条件换算为方程式同一边，其“物质的量”相同。即“一边倒，值相同”换算为方程式同一边，其“物质的量”符合同一比例。即“一边倒，比相等”换算为方程式同一边物质，其“物质的量”符合同一比例。即“一边倒，比相等”对反应的要求任何可逆反应反应前、后气体体积相等任何可逆反应等效类型平衡特点质量分数w%相同相同相同浓度c相同成比例相同(气体)物质的量n相同成比例成比例【基础题二】在恒温、恒容下，发生如下反应：2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径：A、B的起始浓度均为2 molL1；途径：C、D的起始浓度分别为2 molL1和6 molL1。以下叙述正确的是()A达到平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率B达到平衡时，途径所得混合气体的压强等于途径所得混合气体的压强C两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同C【解析】该反应为两端气体分子数相等的反应，故途径和途径建立了等效平衡。达到平衡时，各成分的物质的量虽然不同，但体系内各组分的百分含量相同，故选C。重要考点重要考点1 化学平衡的移动化学平衡的移动1化学平衡移动的方向与化学反应速率关系2理解化学平衡要注意的问题(1)只适用于平衡体系。对于一个刚开始的气态反应，缩小容器的体积反应总是正向进行，而不服从平衡移动原理。(2)当有“多个”条件改变时，若对平衡影响一致，则强化此平衡的移动，若对平衡影响不一致时，应根据各条件对改变平衡影响的程度，判断移动的方向。(3)平衡移动的方向“减弱”这种改变，如升高温度，平衡移动的方向使温度降低的方向吸热方向。平衡移动的结果“减弱”这种改变，而不能相互“抵消”。如某平衡体系温度为T，若改变条件升高的温度为T1，平衡向吸热方向移动降低了T2，但T1T20，即新平衡体系温度为T(T1T2)。(4)“惰性惰性”气体对化学平衡的影响气体对化学平衡的影响恒温、恒容条件恒温、恒容条件原平衡体系体原平衡体系体 系总压强增大，各反应气体的系总压强增大，各反应气体的分压不变分压不变体系中各反应成分的浓度不变体系中各反应成分的浓度不变平衡不移平衡不移动动恒温、恒压条件恒温、恒压条件原平衡体系原平衡体系 容器容积增大，但各反应气体的容器容积增大，但各反应气体的分压减小分压减小体系中各反应成分的浓度同倍数减小体系中各反应成分的浓度同倍数减小(等效于减压等效于减压)(5)化学平衡移动原理对所有动态平衡都适应。如溶解平衡、化学平衡移动原理对所有动态平衡都适应。如溶解平衡、电离平衡、水解平衡。电离平衡、水解平衡。【考点释例1】将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)3Y(g)2Z(g)H0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B改变体积，增大压强X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小【解析】升高温度，平衡逆向移动，X的转化率变小；增大压强，平衡正向移动，X的浓度不一定变小；充入Y，平衡虽然正向移动，但Y的转化率变小；催化剂不影响平衡，故X的体积分数不变。答案：A【温馨提示】1.固体、纯液体的浓度是常数，改变其用量化学平衡不移动。2在溶液中进行的反应，如果加水稀释溶液，v正和v逆都减小，但减小程度可能不同，总的结果是平衡向方程式中离子的化学计量数之和大的方向移动。3对于无气体参加的可逆反应，改变压强时化学平衡不移动。4压强在影响平衡状态时，一般必须伴有容器体积的改变。所谓增大压强，一般是指缩小容器容积造成的压强增大，若向平衡体系中充入某种气态反应组分或对体系升温，应考虑浓度增大或温度升高对化学平衡的影响，不能考虑由于浓度增大或体系温度升高引起的压强增大对化学平衡的影响。1.下列能用勒夏特列原理解释的是()棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅FeCl3溶液加热后颜色加深Fe(SCN)3溶液中加入同体积KSCN后颜色变深氯水宜保存在低温、避光条件下乙酸乙酯在碱性条件下水解比在酸性条件下水解更彻底SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气向AgCl悬浊液中加入KI溶液有黄色沉淀生成A BC DD2.接触法制硫酸通常在400500、常压和催化剂的作用下，用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hpq且H0。(1)vt图像图像(2)ct图像图像(3)cp(T)图图像像(4)其他其他图图像像a是在b的基础上加入催化剂，2C(g)2A(g)3B(g)2图像分析方法 对于化学反应速率的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸吸)v(放放)，在速率时间图上，要注意看清曲线是连续的还，在速率时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，高温度，v(吸吸)大增，大增，v(放放)小增，增大反应物浓度，小增，增大反应物浓度，v(正正)突变，突变，v(逆逆)渐变。渐变。(4)注意终点。例如在浓度时间图上，一定要看清终注意终点。例如在浓度时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率时间图上，先出现拐先拐先平。例如，在转化率时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。变再讨论另外两个量的关系。【考点释例2】现有可逆反应A(g)2B(g)nC(g)Q，在相同温度、不同压强时，A的转化率跟反应时间(t)的关系如图，其中结论正确的是()Ap1p2，n3Bp1p2，n3Cp1p2，n3Dp1p2，n3【解析】当其他条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，压强越大(或温度越高)，反应越快，线条的斜率越大(一般到达平衡的时间越短)。图像中p2的斜率大于p1，表明p2是高压。在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动。当压强为p1时，A的转化率较大，所以正反应为气体体积增加的反应，即12n，故正确答案选B。答案：B【温馨提示】图像题的解题思路：一看面，即看清横坐标和纵坐标所反映的物理量；二看线，即看线的走向和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点；四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线或等压线；五看定量图像中有关量的多少。1.对于反应：A2(g)3B2(g)2AB3(g)H0下图中正确的是()【解析】该反应是放热反应，达到平衡后v(正)v(逆)，升高温度平衡向逆反应方向移动，v(正)与v(逆)都增大，但v(正)b)，可逆反应2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡后，下列说法正确的是()A开始时A容器中的反应速率大于B容器中的反应速率B平衡时c(I2)Ac(I2)BC平衡时，I2蒸气在混合气体中的体积分数：A容器B容器DHI的平衡分解率：ABA3.在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生如下反应：2A(g)B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w%，若维持容积和温度不变，按1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为()A只能为2 B只能为3C可能为2，也可能为3 D无法确定C【解析】根据等效平衡原理，可认为A物质由4 mol改变为1.2 mol的同时，n(A)4 mol1.2 mol2.8 mol，而n(C)2.8 mol，此时x2符合题意。又因为该容器定容，若为等体积反应，只要加入的A、B符合21时，起始时加入各物质，物质的量为多少，并不影响该平衡，所以当x3时，n(A)n(B)21，与C物质加入的多少并无关系，据此分析x2，x3均符合题意。重要考点重要考点4 反应物转化率与平衡移动之间的关系反应物转化率与平衡移动之间的关系1温度和压强的影响温度或压强改变后，若能引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大。2反应物用量的影响(1)若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)cC(g)，增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动，此种情况等效于加压，A的转化率与气态物质的化学计量数有关：(2)若反应物不止一种，如aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小。若反应物A、B的物质的量同倍数的增加，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物质化学计量数有关。【考点释例4】在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数()A不变 B增大C减小 D无法判断C1.相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应：2X(g)Y(g)3W(g)2Z(g)起始时四个容器所装X、Y的量分别为：甲(X：2 mol，Y：1 mol)，乙(X：1 mol，Y：1 mol)，丙(X：2 mo