化学平衡移动以及图像
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平衡移动及图像问题专题解析一、平衡移动的分析1.化学平衡移动的类型分析对比化学平衡移动的根本原因是由于外界条件(如浓度、温度、压强)改变,破坏了原平衡体系,使得正反应速率和逆反应速率不再相等。
当v(正)>v(逆)时,平衡向正反应方向移动,移动的结果是v(正)=v(逆);当v(正)<v(逆)时,平衡向逆反应方向移动,移动的结果是v(正)=v(逆);若条件改变不能引起速率变化,则平衡不发生移动。
对于某一可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);ΔH=Q,达平衡时,条件变化与速率、平衡移动的关系可归纳如下:条件变化反应特征化学反应速率v(正)与v(逆)关系平衡移动方向备注v(正)v(逆)增大c(A)增大c(C)可逆反应加快加快v(正)>v(逆)v(逆)>v(正)正反应方向逆反应方向①固态物质的增加减小,对平衡无影响②浓度的间接变化,也可促使平衡发生移动减小c(A)减小c(C)可逆反应减慢减慢v(正)<v(逆)v(正)>v(逆)逆反应方向正反应方向增加压强m+n=p+qm+n>p+qm+n<p+q加快加快v(正)=v(逆)v(正)>v(逆) v(正)<v(逆)不发生移动正反应方向逆反应方向①恒温下,增容等于减压②恒容下,加入惰气,平衡不移动③恒压下,加入惰气,可使平衡向气体体积增大的方向移动减小压强m+n=p+qm+n>p+qm+n<p+q减慢减慢v(正)=v(逆)v(正)<v(逆) v(正)>v(逆)不发生移动逆反应方向正反应方向升高温度Q>0Q<0加快加快v(正)>v(逆)v(正)<v(逆)正反应方向逆反应方向温度的变化可使反应物的转化率一定升高(或降低),生成物的产量一定增大或减少降低温度Q>0Q<0减慢减慢v(正)<v(逆)v(正)>v(逆)逆反应方向正反应方向正催化剂任何反应加快加快v(正)=v(逆)不发生移动催化剂的使用,可负催化剂减慢减慢v(正)=v(逆)不发生移动加快或减慢到达平衡的时间2.改变外界条件对平衡移动的分析及说明以一般反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+xD(g);ΔH<0通式为例来总结浓度、温度、压强三者对化学平衡的影响及其规律,在以下vt图象中,纵坐标为反应速率(v),横坐标为时间(t)。
化学反应速率和化学平衡的图像
1.速率-时间图此类图像定性揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。
2.含量―时间―温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。
3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率( ),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下图:
小结
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两坐标轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定一议二”的方式进行分析。
一、浓度变化对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)体系浓度的变化增大反应物的浓度增大生成物的浓度减小反应物的浓度增大生成物的浓度速率的变化平衡移动的方向v-t图像规律总结二、压强变化对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d a+b<c+d a+b=c+d体系压强的变化加压减压加压减压加压减压速率的变化移动的方向v-t图像规律总结化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H>0 △H>0体系温度改变升温降温升温降温速率的变化平衡移动的方向v-t图像一、浓度变化对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)体系浓度的变化增大反应物的浓度增大生成物的浓度减小反应物的浓度增大生成物的浓度速率的变化平衡移动的方向v-t图像规律总结二、压强变化对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d a+b<c+d a+b=c+d体系压强的变化加压减压加压减压加压减压速率的变化移动的方向v-t图像规律总结化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H>0 △H>0体系温度改变升温降温升温降温速率的变化平衡移动的方向v-t图像。