㈠ 化学平衡的图形判断怎么弄
化学平衡图像问题是高考化学试题中最常见的一种题型。该类题型的特点是:图像是题目的主要组成部分,把所要考查的知识寓于坐标曲线上,简明、直观、形象,易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。析图的关键在于对“数” “形” “义” “性”的综合思考,其重点是弄清“四点”(起点、交点、转折点、终点)及各条线段的化学含义,分析曲线的走向,发现图像隐含的条件,找出解题的突破口。下面例析这类题型的一般解题思路,希望起着抛砖引玉的作用。
一、先要明确图像的横、纵坐标所表示的物理意义,养成良好分析图像问题的习惯
在习题的教学过程中,我发现有些学生在分析图像问题时常在无意中忽略了图像中横坐标与纵坐标所表示的意义,导致做错题或思维受阻。
例1 某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
反应Ⅰ:2A(g)+B(g) 2C(g) 反应 Ⅱ:2A(g) C(g
反应Ⅲ:3A(g)+B(g) 2C(g) 反应Ⅳ:A(g)+B(g) 2C(g)
根据以上规律判断,下列结论正确的是
A.反应Ⅰ:ΔH>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:ΔH<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T1>T2
D.反应Ⅳ:ΔH<0,T2>T1
错解:漏选C
解析:在该题中正确的答案应选BC,但有部分学生漏选了C答案。他们认为在反应III的图像中,T2曲线的斜率比T1的大,说明在T2的温度下反应速率比在T1温度下大,所以T2一定大于T1(根据温度越高,反应速率越大)。这些学生犯错误的原因是受了平常一些习题的影响,错误迁移知识,认为斜率就一定代表速率。其实,该图像的横坐标表示加入B的物质的量,纵坐标表示C物质在平衡时的体积分数。这两条曲线上任意一点表示在加入一定量的B时,反应达到平衡的平衡点。图中的曲线表示的是在某一温度下随着B加入的物质的量不同(其他条件不变),反应达到平衡时C在平衡体系中的体积分数的变化情况,其斜率并不代表反应速率的大小。
纠错反馈:先明确图像的横、纵坐标所表示的意义,再进一步深入分析,形成良好的思维习惯。否则,容易的题目也会变成难题。(容易做错或做不出来)
二、对化学平衡图像的分析要紧密联系化学方程式的特点及题干中给出的恒定条件
我在教学过程中经常发现有的同学在分析化学平衡图像问题时,常常孤立去分析图像,忽略了了化学方程式中所隐含的条件,导致自己的思维受阻。
例2.在容器固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g);DH<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是 ( )
A. 图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B. 图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C. 图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D. 图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
解析:从题干可知:1、该反应的正反应为放热反应;2、压强增大,平衡向正反应方向移动;3、该反应是在恒容下讨论。因为催化剂对平衡移动是没有影响的,所以A项是错误的,D项正确。从图II的两条曲线的斜率对比可知,如果只是压强对反应的影响,应该是甲的压强大,但从题干可知压强增大,平衡向正反应方向移动,B的转化率应是增大,所以B项是错误的。如果是温度对反应的影响,甲的斜率大,反应速率大,温度高。该反应是放热反应,平衡向逆反应方向移动,B的转化率降低,C项正确。
纠错反馈:如果给出化学平衡方程式,在分析平衡图像时,要联系化学方程式。虽然看起来这是一个简单问题,但形成良好的思维习惯不容易。
三、抓“四点”( 起点、交点、转折点、终点),注意求同思维及求异思维的运用
例2、在某容积一定的密闭容器,可逆反应A(气)+B(气) XC(气)符合下列图像Ⅰ所示关系,由此推断对图Ⅱ的正确说是
A、P3>P4,Y轴表示A的转化率 B、P3<P4,Y轴表示的B百分含量
C、P3>P4,Y轴表示混合气体的密度 D、P3>P4,Y轴混合气体的平均摩尔质量
解析:从图形I来看,(1)横坐标表示时间,纵坐标表示C物质的百分含量,a、b、c 三条曲线的起点相同,转折点不同;(2)比较a、b两条曲线,不难发现他们是温度相同,压强不同的两条曲线;(3)b曲线的斜率大于a曲线的斜率,说明b曲线条件中的反应速率大于a曲线条件下的反应速率,得出隐含条件:P2>P1 ;(4)从转折点不难发现随着压强的增大平衡向正反应方向移动,可得化学方程式中的另一隐含条件:化学计量数X等于1;(5)再通过比较b、c两曲线,不难发现另外的隐含条件:T1>T2 ,该反应为放热反应。综上所述得出结论:P2>P1 ,T1>T2,该反应为放热反应,化学计量数X等于1。运用图形I所得的结论来解决图形II的问题:为了便于分析,在图像II中做一等温线(虚线表示)。
如果Y轴表示A的转化率,从图形I可知该反应为放热反应,随着温度的升高,平衡向逆向移动,两条曲线都体现A的转化率降低,合理;从图形I可知X等于1,随着压强的增大,平衡向正反应方向移动,在恒温条件下,如果P3>P4 A的转化率增大,合理,所以A项是正确是。如果Y轴表示B的百分含量,两条曲线分开来分析,每条曲线是合理的,但对比来分析B就不合理,因为随着压强的增大,B的百分含量是增大的。因为该反应的反应容器容积不变,所有的反应物与生成物都是气体,所以反应的过程中密度保持不变,C项不正确。同温下压强越大,平衡向正反应方向移动,气体物质的量越小,气体的总质量不变,其平衡时平均摩尔质量越大,所以D项正确。
纠错反馈:弄清图像中“起点” “交点” “转折点(拐点)”“终点” 及各条线段的化学含义,注意曲线的纵向(同一曲)、横向(不同曲线)的变化比较。
如果熟练掌握化学反应速率和化学平衡理论知识,注意分析图像的一些方法,在解决平衡图像问题中会收到事半功倍的作用。其实,以上的一些解题策略对其他图像问题也具有普遍的意义。
㈡ 化学等效平衡的题怎么做
等效平衡
等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。
由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。
建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,一是恒温恒压。
①在恒温、恒压下,只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。
②在恒温、恒容下,只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。
注意事项:
1、平衡等效,转化率不一定相同
①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同。如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%。
②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同。如恒温恒压容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%;若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%。
2、平衡等效,各组分的物质的量不一定相同
①原料一边倒后,对应量与起始量相等的等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等。
②原料一边倒后,对应量与起始量比相等(不等于1)的等效平衡,平衡时各组分的物质的量不相等,但各组分的物质的量分数相等。
等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富,考察方式灵活,对思维能力的要求高,一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点。近年来,沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温,成为考察学生综合思维能力的重点内容,这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显。很多同学们在接触到这一问题时,往往有一种恐惧感,信心不足,未战先退。实际上,只要将等效平衡概念理解清楚,加以深入的研究,完全可以找到屡试不爽的解题方法。
等效平衡问题的解答,关键在于判断题设条件是否是等效平衡状态,以及是哪种等效平衡状态。要对以上问题进行准确的判断,就需要牢牢把握概念的实质,认真辨析。明确了各种条件下达到等效平衡的条件,利用极限法进行转换,等效平衡问题就能迎刃而解了。
一. 概念辨析
概念是解题的基石。只有深入理解概念的内涵和外延,才能在解题中触类旁通,游刃有余。人教版教材对等效平衡概念是这样表述的:“实验证明,如果不是从CO和H2O(g)开始反应,而是各取0.01molCO2和0.01molH2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g),当达到化学平衡状态时,反应混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各为0.005mol,其组成与前者完全相同(人教版教材第二册(必修加选修)第38页第四段)。”这段文字说明了,化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的,平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡。
等效平衡的内涵是,在一定条件下(等温等容或等温等压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数(或体积分数)都相同,这样的平衡互为等效平衡。
等效平衡的外延是它的分类,即不同类型的等效平衡以及其前提条件,这在具体的解题过程中有更广泛的应用。等效平衡可分为三种类型:
(1)等温等容下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料相当。例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1mol N2、3mol H2 与2mol NH3,平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
(2)等温等压下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料比相等。例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投入2.5mol N2、5mol H2 与5mol N2、10mol H2,平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
(3)对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例加入反应物和生成物,达平衡后与原平衡等效。
二. 方法指导
解等效平衡的题,有一种基本的解题方法——极限转换法。由于等效平衡的建立与途径无关,不论反应时如何投料,都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时,可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时,只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例,即为等效平衡。但是,要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况,必须事先判断等效平衡的类型。有了等效平衡类型和条件的判断,就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。下面我们看一看这种极限转换法在解题中的运用。
是指在一定条件下的可逆反应里,起始量不同,但达到平衡时任一相同组分的质量分数(或体积分数)均相等,这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡.
不同条件下的等效平衡
1. 对于一般可逆反应,在恒温、恒容条件下建立平衡,改变起始时加入物质的物质的量,如果能够按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
如:按下列三条途径,在恒温、恒容下建立的平衡等效
Ⅰ 3mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 2mol
Ⅲ a b c
Ⅲ中,应满足:b+c/2=1,a+3c/2=3。
例1. 有一可逆反应:2A(g)+3B(g)=x C(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应。
(1)0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D
(2)1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D
达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:因为在等温、等容下平衡时,C的质量分数相同,则属于同一平衡状态,变化的A、B、C、D的物质的量之比为:0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选B项。
2. 在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效。
如:按下列三条途径建立的平衡为等效平衡
Ⅰ 3mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 2mol
Ⅲ 3n n x(x≥0)
小结:若恒温、恒容,则3n+3x/2=3, n+x/2=1;若恒温、恒压,则(3n+3x/2):(n+x/2)=3:1 即可。
例2. 在恒温、恒压下,有下列气体反应分别从两条途径进行
2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)
Ⅰ 2mol 2mol 0 0
Ⅱ 0 0 2mol 6mol
下列叙述正确的是( )
A. Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同。
B. Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同。
C. 达到平衡时,Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D. 达到平衡时,Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
解析:因反应前后气体体积不变,压强对该平衡无影响,途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡,故选A、D项。
3. 在恒温、恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,两平衡就是等效平衡。(相当于恒温、恒压下的等效平衡,原因是平衡不受压强影响)。
例3. 在两个密闭容器内,保持温度为423K,同时向A、B两容器中分别加入a mol、b mol HI,待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,下列说法正确的是( )
A. 从反应开始到达到平衡所需时间tA>tB
B. 平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)B
C. 平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B%
D. HI的平衡分解率相等
解析:等温下,该反应前后系数不变,平衡不受压强影响,A、B两容器中的平衡可视为等效平衡,故应选D项。
例4. 某恒温、恒容的密闭容器充入3mol A和2mol B,反应3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6mol A,0.4mol B,4mol C,0.8mol D作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x=_______,y=_______。
解析:同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则两平衡为等效平衡,因而有
3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)
Ⅰ 3mol 2mol 0 0
Ⅱ 0.6mol 0.4mol 4mol 0.8mol
所以有:0.6+(3×4)/x=3,0.6+(3×0.8)/y=3。
解得:x=5,y=1。
解析2:
恒温恒容 一边倒 完全相同
1:3 2 0 0
2:0.6 0.4 4 0.8
4/x*3+0.6=3 0.8/y*2+0.4=2 解出 X=5 Y=1
㈢ 化学平衡的题好难!!!有简单方法吗
有个方法叫“一边倒”,就是假设它能完全反应,然后做题。看一下这个题:
看上去是不是很难,这么解:
题目中没有通入氧气,所以反应不可能正向发生,只能负向发生。根据等效平衡,也就是反应一开始,通入的是0.4mol二氧化硫和0.1mol氧气,如果完全反应,三氧化硫的量为0mol<a<0.2mol;
A:根据等效平衡,通入的相当于是0.3mol二氧化硫和0.15mol氧气,那平衡时三氧化硫的量不一定小于a;
B:根据等效平衡,通入的相当于是0.4mol二氧化硫和0.2mol氧气,那平衡时三氧化硫的量一定大于a;
C:根据等效平衡,通入的相当于是0.4mol二氧化硫和0.1mol氧气,那平衡时三氧化硫的量等于a;
D:根据等效平衡,通入的相当于是0.4mol二氧化硫和0.1mol氧气,那平衡时三氧化硫的量一定小于a。D对。
㈣ 高一化学平衡的图像解题技巧 转化率--时间图像,百分比--时间图像,百分比--压强图像 之类的.
最重要的就是明白坐标轴的意义,再根据题意来解题.
㈤ 高中化学 等效平衡(原理)的解题方法
一、概念
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。
概念的理解:
(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类
在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:
I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题
三、例题解析
I类: 在恒温恒容下,对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
例1:在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应, ,当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时加入的 的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空:
(1)若a=0,b=0,则c=__。
(2)若a=0.5,则b=__,c=__。
(3)a、b、c的取值必须满足的一般条件是___,____。(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)
解析:通过化学方程式: 可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时,无论怎样改变 的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式 可以看出,反应从2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成 和 的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。
(2)由于a=0.5<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式 可以看出,要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与0.5 mol SO3是等效的,这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25,c=1.5。
(3)题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式 可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和 等效,即是说, 和 与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效。故有 。
㈥ 高中化学的化学平衡计算题,解时有何技巧
推荐一个方法...三段式
第一行写出所用到的方程式
第二行写出反应开始时上面对应物质的物质的量浓度....注意是物质的量浓度,知道就写,不知道就空着.
第三行是消耗(反应的)的物质的量浓度,第四行写反应后的物质的量浓度,同样的是知道就写,不知道就空着....
然后计算,规则是第三行各数值之间按方程式上系数成比例,反应物遵循第二行-第三行=第四行,生成物遵循第二行+第三行=第四行.....如此基本能解决除竞赛题以外的大部分平衡类题目.
希望对你有所帮助
㈦ 化学平衡图像问题
一、先要明确图像的横、纵坐标所表示的物理意义
二、对化学平衡图像的分析要紧密联系化学方程式的特点及题干中给出的恒定条件
三、抓“四点”( 起点、交点、转折点、终点)
图象的改变,是平衡发生变化的体现,弄清楚了上面三点就可以了解图中倒底是什么在发生变化。再从题中给出的条件来分析为什么会发生这样的变化。以前我学这一节时开始也是很茫然,但重要的是多拿图来练习,这一节的内容本来就是熟能生巧。你可以从影响平衡的几个条件来分开联系,下面的这些内容是我摘来的,很多参考书上也有,希望对你有帮助。
影响化学平衡的条件
(1)浓度:
增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。
(2)温度:
升高温度平衡向吸热反应方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动。
(3)压强:
对于有气体参加的反应,增大压强平衡向气体体积减小的反应方向移动,减小压强平衡向气体体积增大的反应方向移动。
二、重点、难点知识解析
1、化学平衡状态的判断
本质:υ正=υ逆
现象:
(1)各组成成份的含量保持不变;
(2)各物质浓度不随时间改变而改变;
(3)各物质的物质的量不随时间改变而改变;
(4)对于有气体参加,且反应前后气体体积有改变的反应,混合气体的体积或压强或气体物质的量不随时间改变而改变。对于反应:,压强不随时间改变而改变不能作为判断化学平衡状态的标志。
2、化学平衡是动态平衡
可逆反应在一定条件下建立平衡状态时,正反应、逆反应均未停止,只是正逆反应速
率相等而已。
3、化学反应速率的改变与化学平衡移动的关系
(1)化学平衡移动的概念
一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定)平衡破坏(υ正≠υ逆)新的条件下建立新的平衡状态(υ正′=υ逆′)各组分含量保持新的一定。
(2)影响化学平衡的条件
①浓度
增大反应物浓度、正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,因此,平衡向正反应方向移动。如图所示。
②压强
对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应,改变压强化学平衡不移动。对于反应前后气体体积有改变的反应,如:,增大压强,反应物、生成物压强都相应增大,正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动
③温度
无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,达到化学平衡的时间就短,降低温度反应速率则减慢,达到化学平衡状态所需时间就长。
㈧ 化学平衡图像题中为什么"高温高压先拐先平"原理是什么能解释一下吗
你的理解没有错。但没有抓住关键点。温度对反应的平衡有影响,温度升高,平衡向吸热的方向移动,即平衡移动。但是温度升高,(微粒的动能变大,粒子之间碰撞的概率增大),即反应速率增大,对正逆反应都增大,只不过吸热的增大的幅度大,放热的幅度小,但正逆速率都增大。也就是到达平衡的时间变少了,所以先拐先平。增大压强,平衡向体积减小的方向移动(反应限度方面)增大压强(即缩小体积,粒子之间碰撞的概率增大)所以正逆速率都变大(同样幅度不同),即到达平衡的时间减小了,同样先拐先平。(反应速率方面)注意区别温度对“反应限度(平衡)”和“反应速率”的影响,就很好理解了。希望能帮到你!~化学平衡图像题中为什么"高温高压先拐先平"?原理是什么?能解释一下吗?
㈨ 化学平衡中常用的几种解题方法
化学平衡中常用的几种解题方法
一.等价转化(等效平衡)法 (一)等效平衡的概念和含义
体积为1L的两个密闭容器中均发生反应:CO(g)+ H2O(g)≒CO2(g)+ H2(g),在一个容器中充入0.01molCO(g)和0.01molH2O(g),在另一个容器中充入0.01molCO2(g)和0.01molH2(g), 在温度为800℃,均达到化学平衡。
恒温恒容 CO(g) + H2O(g) ≒ CO2(g) + H2(g) 途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
恒温恒压可逆反应N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g)
第一种投料开始 1mol 3mol 0 平衡态Ⅰ 第二种投料开始 1.5mol 4.5mol 1mol 平衡态Ⅱ
在每个平衡状态中,NH3在平衡混合物中都有个百分含量,这两个百分含量在平衡Ⅰ和平衡Ⅱ中相等。
在相同条件下,同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始或从正反应和逆反应同时开始达到平衡时,同种物质的百分含量....(体积分数、质量分数或物质的量分数)相同的化学平衡互称等效平衡,
(二)建立等效平衡应满足的条件以及等效平衡的特征
可逆反应mA(g)+nB(g)≒ pC(g)
第一种投料开始 a b 0 平衡态Ⅰ 第二种投料开始 x y z 平衡态Ⅱ
x+mz/p y+nz/p 0
采用极限转化法,将两种不同起始投料,根据化学计量,转换成方程式同一边物质的用量. 第一种类型,恒温恒容条件,对于不等体积(反应前后气体化学计量数和不等)的可逆反应。 (1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:
若同种物质的用量相等即x+mz/p=a 同时,y+nz/p=b,可逆反应达到的两个平衡属于等量平衡。
(2)其特点是:
在这两个平衡中,同种物质的物质的量、浓度、百分含量对应相等(反应起始的温度等的,容积是等的,同种物质的浓度是等的)。
第二种类型,恒温恒容条件时,对于等体积(反应前后气体化学计量数和相等)的可逆反应。 (1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:
若对应物质用量的比值相等即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反应达到的两个平衡属于比例平衡(相当于恒温恒压下的等效平衡,其原因是平衡不受压强影响). (2)其特点是:
在两个平衡中,同种物质的百分含量相等,同种物质的物质的量和浓度成比例存在倍数关系或相等(反应起始的温度等的,压强是等的,对应物质的浓度是存在倍数关系)。
例1.在一固定体积的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)≒xC(g),达平衡后,C的体积分数为W%,若维持容器容积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始配比投入,达平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值为 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【解析】看题意多数学生认为这是“恒温恒容”条件下的等效平衡问题,常用极端假设法,即完全推算到A、B这两种反应物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,得x=2,应选B。然而还应考虑到等效平衡的另一种情况,即定温、定容条件下对于反应前后气体
化学计量数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效,即为当x=3时的情况,因此本题正确答案应为B、C。
例2.在恒温恒容的条件下,有反应2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。途径I:A、B的起始浓度均为2mol·L-1;途径II:C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L,则以下下叙述正确的是( )
A.两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成相同 B.两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成不同
C.达平衡时,途径I的反应速率v(A)等于途径II的反应速率v(A)
D.达平衡时,途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2. 【解析】在恒温恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,途径Ⅰ、Ⅱ所建立的两平衡就是等效平衡(相当于恒温恒压下的等效平衡,其原因是反应前后气体体积不变,压强对该平衡无影响)。
第三种类型,恒温恒压时,任意(不论反应前后气体化学计量数是否相等)的可逆反应。 (1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:
若对应物质用量的比值相等,即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反应达到的两个平衡时属于比例平衡, (2)其特点是:
在两个平衡中,同种物质的含量、物质的量浓度相等。同种物质的物质的量存在倍数关系。 例3.(03年全国)某温度下,在容器可变的容器中,反应2A(g)+B(g)≒2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减小1mol 【解析】本题考查了上述规律中“定温定压”条件下的等效平衡问题,选项A、B中均减半、均加倍时,各物质的物质的量的比值不变,三者比例为2:1:2,与题中比例一致,故为等效平衡,平衡不移动。选项C均增加1mol时,可把B物质分成两次增加,即先增加0.5mol,第一次加入1molA、0.5molB、1molC,则A、B、C按物质的量5: 2.5:5=4:2:4,故与已知条件等效,此时平衡不移动,再在此基础上再增加0.5molB,提高反应物B的浓度,则平衡右移。选项D中均减少1mol时,可把B物质分成两次减少,即先减少0.5mol,将A减小1mol,B减小0.5mol,C减小1mol,则A、B、C按物质的量3: 1.5:3=4:2:4,故与已知条件等效,此时平衡不移动,再在此基础上再减少0.5molB,降低反应物B的浓度,平衡向左移动,故本题应选C。 【归纳总结】
1.判断两种起始投料所建立的平衡是否为等效平衡的方法
一是看外界条件是恒温恒容,还是恒温恒压;二是看反应前后气体分子化学计量数是否相等;三是使用极限转化的方法将两种不同起始投料按化学计量数转换为方程式同一半边的物质的用量,再观察相关物质的用量是否相等或成比例。 2.平衡等效,转化率不一定相同.
①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同,如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%。
②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同,如恒温恒压容器中发生反应2E(g)=2M(g)+N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%;若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%。 (三).等效平衡的应用(运用等效平衡解决非等效平衡的问题)
可以先虚构一个等效平衡,在等效平衡的基础上再回到题设条件,问题就迎刃而解了。
㈩ 高二化学《化学平衡》图像题的解法
我已过来人的身份告诉你,《化学平衡》图像题常见的就有几类,需要掌握的就几个类型,不用太头疼。找几张常见的图多练练就行。所有的题都大同小异。我有几套题,总结的还算全,分析也还可以。要是有需要就把邮箱告诉我,我给你发过去。相信我,化学平衡的图像题,没有新意,就是及各类型反复考。加油!