高三一轮复习化学反应方向和化学平衡ppt课件.ppt

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1、化学反应方向和化学平衡,化学反应的方向,1. 自发过程:在一定温度和压强下，不需借助光、电等外部力量就能自动进行的过程.,2. 自发反应:在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应.,（1）铁器暴露在潮湿的空气中会生锈（2）可燃物的燃烧（3）酸碱中和反应,一、自发过程、自发反应,反应放热有利于反应的自发进行.,二、化学反应方向的判据,说明：反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素,1. 化学反应方向和反应焓变,2. 化学反应方向和反应熵变,熵：() 概念：描述体系混乱度的物理量 单位：J.mol-1 .k-1 符号：S,化学反应的方向,（2）影响熵的因素： 同一条件下

2、，不同物质熵不同 同一物质，聚集状态不同熵不同S(g)S(l)S(s),（3）反应的熵变:S = S（生成物）- S（反应物）,（4）熵增加过程：固体溶解、物质的汽化、墨水的扩散、气体的扩散,熵增加的反应：产生气体的反应，气体的物质的量增加的反应S0,说明：熵变是与反应能否自发进行有关的又一因素，但 也不是唯一因素。,（5）熵增加有利于反应的自发进行.,化学反应的方向,化学反应的方向,3. 反应方向判据：H-TS0 反应不能自发进行 即:在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向 H-TS0的方向进行，直至达到平衡状态。,判据的应用：H0 所有温度下反应都自发进行H0 S0 S0 高温下自发进行

3、H0 S0 低温下自发进行,应用H-TS时应注意：只能应用于温度，压强一定的条件下的反应，不能用于其它条件下的反应。指出的是在温度压强一定条件下，反应自动发生的趋势即反应的可能性，不能说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生。因为反应能否实际发生还与反应速率有关。,化学反应的方向,请判断下列说法正确的是A. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变C. 自发反应在恰当条件下才能实现 D. 自发反应在任何条件下都能实现,化学反应的方向,化学反应的限度,一、可逆反应： “ ”,1. 定义：在同一条件下，能同时向正、反两个相反方向进行的

4、反应。,2. 特点：（1）可逆反应不能进行到底，任一反应物转化率均小于100%,得到的总是反应物与生成物的混合物. （2）正、逆反应同时进行。 （3）既可以从正向开始，也可以从逆向开始，也可从两边开始。,化学反应的限度,在一密闭容器中进行如下反应：2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是ASO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L BSO2为0.25mol/LCSO2、SO3均为0.15mol/L DSO3为0.4mol/L,化学反应的限度,化学

5、反应的限度,指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变的状态。,二、化学平衡状态,1. 概念：,逆、动、等、定、变,2. 特征：,平衡状态的判断： 1. 绝对标志： V正=V逆 各组分浓度等不随时间延长而改变 2. 间接标志：（相关物理量恒定不变） 压强密度 体系颜色*混合气体的平均分子量,化学反应的限度,1. 定义 :在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的系数次方之积与反应物平衡浓度的系数次方之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，简称平衡常数。用K表示。,三、平衡常数 K,2. 平衡常数的数学表达式；,对于反应: aA

6、+ bB cC + dD,化学反应的限度,(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关. (K 的表示与可逆反应的系数有关),(1)反应中的固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中.,书写平衡常数表达式应注意的问题,(4)对于给定的化学反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,(5)平衡常数的单位与化学方程式的书写方式相对应.,(2)在稀溶液中进行的反应，若反应有水参加或生成，水不写入平衡常数的表达式中.,化学反应的限度,平衡常数K只与温度有关，而与反应的初始浓度以及可逆反应建立平衡的途径、是否使用催化剂无关,3. 影响平衡常数K的因素:,注:K随温度的变化若正反应是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反

7、应是放热反应,升高温度,K 减少,化学反应的限度,(1) 借助平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度(反应的限度 )。 K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的平衡转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的平衡转化率越小。,注:反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数K105，认为正反应进行得较完全；K10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）;K=1,正逆反应相当.。,4. 平衡常数K的意义和应用,化学反应的限度,对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g),(2) 借助K判断在某温度下，某时刻反应是否达平衡.若未达平衡，

8、反应进行的方向。,Q k,未达平衡，反应逆向进行。,Q = k, 反应达平衡。,Q k, 未达平衡，反应正向进行。,浓度商Q：,高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H 、=).,化学反应的限度,(4) 平衡常数的计算(平衡计算),(3) 判断反应的热效应。,化学反应的限度,达到平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意。,（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度,（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。c(A):c(D)=a:d,（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度；,重点：有关化学平衡常数的计算,例：在某温度下，将H

9、2(g)和I2(g)各0.10mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得c(H2)=0.0080mol/L，求：(1)反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.20mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。,方法：三段式答案：（1）H2+I2 2HI K=0.25（2）0.016mol/L、0.016mol/L、0.008mol/L,用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率来表示反应限度。,6、转化率与平衡转化率（）,转化率：反应进行的过程中已反应掉了的反应物占反应物总量的百分比。,注意：1、反应物A的平衡转化率是该条件最大转化率。2、反应物

10、的转化率可以用于表示一个反应的进行程度。3、反应物的转化率受外界条件（温度和浓度）的影响。4、当反应物以反应方程式前的计量数的比例加入时，该反应的各反应物的转化率相等。,标志：（1）、比正逆。v正v逆0；（2）、比前后。反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化；,重点：化学平衡的标志,【例1】在一定温度下，反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 ( )A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol

11、的B2,C,例2 化学平衡状态的判断：,平衡,平衡,平衡,不一定,平衡,不一定,不一定,不一定,平衡,不一定,平衡,不一定,平衡,不一定,【例3】能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 ：容器内N2、H2、NH3三者共存 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2t min内生成1mol NH3同时消耗0.5mol N2t min内，生成1mol N2同时消耗3mol H2 某时间内断裂3mol H-H键的同时，断裂6mol N-H键容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内

12、的平均相对分子质量不再发生变化,在一定温度下，向 a L 的密闭容器中加入1 molX气体和2 molY气体，发生如下反应： X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是A、容器内压强不随时间变化B、容器内各物质的浓度不随时间变化C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2D、单位时间内消耗0.1 mol X 同时生成0.2 mol Z,AB,【练习】,2、一定温度下在容积恒定的密闭容器中进行反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物理量不发生变化时，能表明该反应达到平衡的是：混合气体的密度容器内气体的压强混合气体总物质的量B的物质的量浓度A、B、C、D、只能,A,3、在

13、一定温度下，向 a L 的密闭容器中加入 2molNO2(g) 发生如下反应：2NO2(g) 2NO (g)+O2(g)，不能作为此反应达到平衡的标志的是A、混合气体的密度不再变化B、混合气体的颜色不再变化C、混合气体的相对分子质量不再变化D、容器内的压强不再变化,A,化学反应的限度,四. 反应条件化学平衡的影响,. 化学平衡的移动 (1)概念：,如果一个可逆反应达到平衡状态以后，反应条件（如、等）改变，平衡混合物里各组成物质的百分含量随着改变而达到新的平衡状态。这种由旧平衡状态向新的平衡状态变化的过程叫化学平衡的移动。,化学反应的限度,(2) 平衡移动的原因和方向：,由于条件的改变，使得正、

14、逆反应速率不再相等，平衡向着条件改变后速率较大的一方移动。,由于条件的改变，使得Q不再等于K ，,外界条 件改变,V(正)V(逆)，正反应占优，平衡正向移动。,V(正)V(逆)，逆反应占优，平衡逆向移动。,V(正)、V(逆)改变倍数相等，平衡不移动。,Q = k, 平衡未破坏，平衡不移动。,Q k, 平衡正向移动。,Q k, 平衡逆向移动,若条件改变后,平衡移动原理（只改变一个条件）,化学平衡状 态正=逆,外界条件改变引起速率变化,正逆,正=逆,正逆,正逆,向右移动,不 移 动,向左移动,原因,方向,结果,过程分析,结果分析,2从正、逆反应速度是否相等判断：,化学反应的限度,（3）平衡移动原理

15、（勒夏特列原理）,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,适用范围：所有的动态平衡封闭体系（电离平衡，水解平衡，溶解平衡等），只改变其中一个条件（如、等）时，平衡移动原理才适用。,优缺点：该原理可用来判断平衡移动的方向，但不能判断建立新平衡所需要的时间，以及在平衡建立过程中各物质间的数量关系等。,减弱不是消除。,【例】现有反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g); H0。在850时，K1。(1)若升高温度到950时，达到平衡时K 1(填“大于”“小于”或“等于”)。(2) 850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol

16、CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，则：当x5.0时，上述平衡向 方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 。(3)在850时，若设x5.0和x6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a、b，则a b(填“大于”“小于”或“等于”)。,小于,逆反应,0 x3.0,小于,化学反应的限度,2. 四大因素对化学平衡的影响, 浓度对化学平衡的影响,(1)结论：其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；,(2) 浓

17、度引起平衡移动的相关图象,增大反应物浓度,减小生成物浓度,增大生成物浓度,减小反应物浓度,化学反应的限度,结论：在其他条件不变，增大反应物浓度，平衡朝正反应方向移动；减小反应物浓度，平衡朝逆反应方向移动。,在其他条件不变，减小生成物浓度，平衡朝正反应方向移动；增大生成物浓度，平衡朝逆反应方向移动。,注意:,影响化学平衡移动的浓度，而不是质量、物质的量或体积；浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动；对于溶液中进行的离子反应，改变不参加反应的离子浓度，化学平衡一般不移动；,如：FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，增加c (K+)或c (Cl-)，不会影响化学平衡。,如:对气体分子数不

18、变的反应,同等程度地增大或减小各物质的浓度,化学平衡不移动。,温度一定时，增大反应物浓度或减少生成物的浓度，则QK，平衡逆向移动。,原因：浓度变化导致正、逆反应速率变化不一致。,浓度变化导致Q变化，Q不等于K,化学反应的限度,【应用】,化工生产中，常通过增大某一廉价、易得反应物的浓度来提高另一贵重的反应物的转化率。生产过程中常将产物及时从体系中移走，使化学平衡不断向右移动。,例如在硫酸工业里，常用过量的空气使二氧化硫充分氧化，以生成更多的三氧化硫。,例如合成氨工业里，及时从平衡体系中移走氨，从而使平衡不断向右移动。,化学反应的限度,注意：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以

19、V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。,例：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)起始时各加入1mol的CO(g)和H2O(g)，平衡时，四种物质的物质的量相等，求平衡常数 K 和CO(g)、H2O(g) 的转化率若再加入2mol H2O(g)，求平衡后CO(g)、H2O(g) 的转化率。,化学反应的限度, 压强对化学平衡的影响,(1)结 论：,(2)说 明:（1）平衡混合物中只涉及固体或液体的反应，改变压强，平衡不会移动。（反应中有气体参加。）,（2）对于反应前后气体总体积不变（ Vg=0 ）的可逆反应，只改变压强，平衡不移动。,在其他条件不变情况下，增大压强，平衡向气体分子数减少的方

20、向移动；减少压强，平衡向气体分子数增大的方向移动。,化学反应的限度,(3) 压强引起平衡移动的相关图象,当 m + n p + q时：,增大压强,减小压强,反应 m A (g) + n B (g) p C (g) + q D (g),改变压强， v缩变化程度大,化学反应的限度,当 m + n p + q 时：,反应 m A (g) + n B (g) p C (g) + q D (g),说明：压强对化学平衡的影响实质上是浓度对平衡的影响。,化学反应的限度,（4） 惰性气体对化学平衡的影响, 恒温、恒压时，充入惰性气体,体积增大,浓度减小,相当于增大容积减小压强, 恒温、恒容时，充入惰性气体,体

21、积不变,浓度不变,反应速率不变，平衡不移动,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，充入惰性气体，不论什么情况，平衡都不会移动,化学反应的限度, 温度对化学平衡的影响,(1) 结 论：在其他条件不变时，温度升高，会使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。,当 H 0 时：,(2) 温度引起平衡移动的相关图象,对于反应：m A + n B p C + q D H = ？,化学反应的限度,当 H 0 时：,改变温度，v吸变化更大,说明：温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数K来实现的。,化学反应的限度,加正催化剂,正逆,正逆,加负催化剂, 催化剂对化学平衡的影响,催化剂

22、能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对平衡无影响。,催化剂的使用对K和Q无影响，Q与K仍相等，平衡没有被破坏，因此对平衡无影响。,化学反应的限度,1在已处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是A 反应混合物的浓度 B反应物的转化率C 正、逆反应速率 D反应混合物的压强,B,化学反应的限度,2.可逆反应A（g）+B C（g）+D，A和C均为无色气体，当反应达到平衡时，下列叙述错误的是A增大A的浓度，平衡体系颜色加深，则说明D是有颜色的气体B若升高温度，C的百分含量减少，则说明正反应为放热反应C若增大压强，平衡不移动，则说明B和D一定都是气体D如果B是气体，则增大A

23、的浓度会使B的转化率增大,C,化学反应的限度,3. 在密闭容器中进行下列反应CO2(g) +C(s ) 2CO(g ) H0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：(1)增加，平衡，c(CO) ;(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡移动， c(CO2) ；(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡， c(CO2) ；(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡移动， c(CO) 。,不移动,不变,逆向,增大,不移动,不变,正向,增大,化学反应的限度,4. 在密闭容器中有可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) (正反应为吸热反应)处于平衡状态，已知m+np，

24、则下列说法正确的是升高温度， 的比值变小 降温后，体系内混合气体的平均相对分子质量变小 加入A，B的转化率增大；A的转化率减小 加入催化剂，气体总物质的量不变 增大压强，使容器体积减小，A或B的浓度一定降低 若A的化学反应速率为v(A)，则 v(B)=v(A),A. B. C. D.,D,化学反应的限度,5. 在一定温度下，将一定量的混合气体充入密闭容器中，mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，达到平衡时测得B的浓度为0.6mol/L；在恒温下将密闭容器的体积扩大一倍，重新达到平衡时，测得B的浓度为0.4mol/L，下列正确的是,A. m+np+q B. 平衡左移 C. A的转化率增

25、大 D. D的体积分数增大,B,6. 某温度下，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)(正反应为放热反应)，在带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是A. 体积不变，升高温度，正反应速率减小 B. 温度、压强均不变，充入HI气体，开始时逆反应速率增大，正反应速率也增大 C.温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深 D. 体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率增大,化学反应的限度,C,化学反应的限度,7恒温条件下，把NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2 N2O4达到平衡后，慢慢压缩，下列叙述正确的是A 体积减半，则压强为原来的两倍B 平衡向右移动，混合气体的颜色一定会变浅

26、C 体积减半，压强增大，但小于原来的2倍D 平衡向右移动，混合气体密度增大,C D,8在体积可变的密闭容器中，反应mA（g）+nB（s） pC（g）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是A（m+n）必定小于pB（m+n）必定大于pCm必定小于pDn必定小于p,化学反应的限度,C,化学反应的限度,9 .对于达到平衡的可逆反应：X+Y W+Z，其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是,W、Z均为气体， X、Y中只有一种为气体X、Y均为气体， W、Z中只有一种为气体C.X、Y或W、Z中均只有一种为气体

27、X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体,B,10. 在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) ；H0 （1）降低温度，平衡向 移动， SO2 转化率 ，化学反应速率 （填增大、减小或不变） （2）600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 。（3）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）（4）10min到15min的曲线变化的原因可能是（ ） a.加了催化剂 b.缩小容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量,化学反应的限度,化学反应的

28、限度,化学平衡计算,1.（08年宁夏理综12）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s) NH3(g)HI(g)；2HI(g) H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)=0.5 molL-1，c(HI)=4 molL-1，则此温度下反应的平衡常数为（ ）A9 B16C20D25,2在一定温度、压强和有铁触媒的条件下，在密闭容器中充入N2、H2和NH3 。若起始时n(N2)=x mol、n(H2)=y mol、n(NH3)=z mol (x、y、z均不为0 )，平衡时n(N2)=0.1mol、n(H2)=0.3mol、n(NH3)=0.08mol。下列有关判断不合理

29、的是（ ）Ax : y =1 : 3 BN2、H2的转化率不相等C平衡时，H2与NH3的生成速率之比为3 : 2 Dx的取值范围为0 x0.14,化学平衡计算,3.X、Y、Z三种气体，取X和Y按21的物质的量之比混合，放入固定体积的密闭容器中发生如下反应：X + 2Y 2Z ，达到平衡后， X的转化率不可能为（ ） A25% B20% C15% D10%,化学平衡计算,化学平衡图像,化学反应速率和化学平衡图像,看起点和终点分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；由起点和终点结合知各物质的变化量；判断是可逆反应还是不可逆反应。,看右图写反应方程式,各物质的物质的量(浓度)变化

30、量之比=反应方程式的系数之比,1.物质的量（浓度）时间图象,0,A或B,C,时间,浓度,t1 t2 t3,此图在t2时，能否是改变浓度、压强？如果是加热，那么正反应是放热还是吸热？,化学反应速率和化学平衡图像,2. 速率时间图象,V,时间,分清正反应和逆反应;分清“突变”和“渐变”；分清是变大还是变小； 分清哪个变化程度大,哪个变化程度小。,增大反应物浓度时，正反应、逆反应的速率变化情况或增大压强时，生成物中无气体。,化学反应速率和化学平衡图像,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,逆反应开始。降温或减压。平衡向正反应方向移动。,时间,

31、V,化学反应速率和化学平衡图像,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,V正,V逆,V正,V逆,=,正、逆反应同时开始。 加催化剂或对于反应前后气体分子数不变的反应增大压强。平衡不移动。,时间,V,化学反应速率和化学平衡图像,练习.是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图形，影响平衡移动的原因是( )A 升高温度，同时加压。 B 降低温度，同时减压 C 增大反应物浓度，同时使用催化剂； D 增大反应物浓度，同时减小生成物浓度,D,化学反应速率和化学平衡图像,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g

32、),P,m+n p+q,正反应是 热反应,看图技巧：图象中 有三个量时，“定一议二”，再看曲线的变化趋势。,等压线,3. 浓度（转化率、百分含量）温度压强曲线,化学反应速率和化学平衡图像,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n p+q,正反应是 热反应,等压线,化学反应速率和化学平衡图像,右图表示外界（温度、压强）的变化对下列反应的影响L(s)+3G(g) 2R(g)(正反应为吸热反应)，在图中y轴是指( )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的转化率 D .L的物质的量,AC,化学反应速率和化学平衡图像,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(

33、g),A转化率,时间,0,t1,t2,看图技巧：先拐先平数值大,m+n p+q,4. 浓度（转化率、百分含量）时间压强（温度）曲线,化学反应速率和化学平衡图像,C%,时间,0,正反应是 热反应,化学反应速率和化学平衡图像,0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),A转化率,P2,m+n p+q,t,化学反应速率和化学平衡图像,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),时间,?,m+n p+q,0,化学反应速率和化学平衡图像,0,T2 P1,T1 P2,T1 P1,C%,t,正反应是 热反应.,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n p+q,化学反应速率和化学平衡

34、图像,如图所示，图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)（正反应是放热反应）的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（ ）,a,b,A. 加入催化剂B. 增大Y的浓度C. 降低温度D. 增大体系压强,AD,化学反应速率和化学平衡图像,下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2（正反应是放热反应）)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正V逆的点 。,A,B,C,E,D,C点,T,NO转化率,化学反应速率和化学平衡图像,m A(固） + n B（气） p C （气）H0,上述可逆反应在一定条件下反应，达

35、平衡时，B的体积分数B%与压强的关系如右图所示，有关叙述正确的是( ),A. m + n pB. n pC. x点的状态时混合体系中 v正 v逆D. x 点的状态比 y点的状态 混合体系中的反应速率快, x, y,压强,B%,C,化学反应速率和化学平衡图像,(2009江苏化学)I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq) I3 (aq)，某I2、KI混合溶液中，I3 的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 A.反应I2 (aq)I(aq) I3 (aq)的H0B.若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C

36、.若反应进行到状态D时，一定有v正v逆D.状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大,BC,化学反应速率和化学平衡图像,化学平衡图象题,1. (2009广东化学)取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是,BD,2反应N2O4(g) 2NO2(g)；H57 kJmol1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是AA、C两点的反应速率：ACBA、C两点气体的

37、颜色：A深，C浅C由状态B到状态A，可以用加热的方法DA、C两点气体的平均相对分子质量：AC,化学平衡图象题,3在一密闭容器中有如下反应：L（s）+aG（g） bR（g）,温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强P1bCG的转化率随温度升高而减小D增大压强，容器内气体质量不变,化学平衡图象题,4. 在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，达到平衡后，测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比nx：ny的关系如图所示，则X和Y的反应方程式可表示为A 3X+Y Z B 2X+Y Z C X+3Y Z D 3X+Y 2Z,3,化学平衡图象题,5.等质量的铁与过量的盐酸在

38、不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是,A4321B1234C3421D1243,1 (反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。,(1)该反应是_反应(填“吸热”“放热”)； (2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_(填“增大”“减小”“不变”)，原因是_；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响_，原因是_。(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小”“不变”)。,A点a的正反应速率比点b的大B点

39、 c处反应达到平衡 C点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样D其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大,6.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是,化学平衡图象题,化学反应条件的优化工业合成氨,分析：合成氨的反应特点,N2+3H2 2NH3,_反应,正反应为_反应,正反应为气体体积_的反应,反应特点,请根据正反应的焓变和熵变分析在298K下合成氨反应能否自发进行？,可逆,放热,减小,

40、能自发进行,一. 合成氨的反应限度,请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于氨生成的多？,_温、_压有利于化学平衡正向移动，N2、H2浓度比为_有利于化学平衡正向移动。,高,低,1:3,化学反应条件的优化工业合成氨,二. 合成氨反应的速率,1、结合影响反应速率的因素，思考什么条件 能使氨生成的快？,升高温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂,化学反应条件的优化工业合成氨,合成氨的适宜条件的选择,生成氨的浓度,反应物的浓度,催化剂,温度,压强,速率分析,平衡分析,使NH3生产的快,使NH3生产的多,外界条件,高压,高压,低温,高温,使用,无影响,增大浓度,增大浓

41、度,减小浓度,减小浓度,化学反应条件的优化工业合成氨,讨论：,2.既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？,1.既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那么生产中是否温度越低越好？,3.在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡的移动没有影响，为什么还要使用呢？,化学反应条件的优化工业合成氨,2、请你尝试为合成氨选择适宜条件,合成氨适宜条件,催化剂_,温度_,根据设备动力选择压强_,N2、H2投料比_,及时分离_,铁,700K左右,1107 1108Pa,1:2.8,氨气,化学反应条件的优化工业合成氨,已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) H0 其实验数据见表,(1) 应选用的温度是_。,应采用的压强是_，理由是_。,450,常压,化学反应条件的优化工业合成氨,