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化学平衡中的图像问题讨论 南京五十中 顾浩平 例3：请画出压强、催化剂对化学平衡影响的V-t曲线。 例8：某逆反应为：A(g)+B(g) 3C(g)，下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C在反应混合物中的体积分数 φ(C)与反应时间t的关系。⑴若图甲中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则曲线 表示的是无催化剂时的情况（催化剂一般是指正催化剂）。⑵若图乙中的两条曲线分别表示在100℃和200℃时的情况，则可逆反应的正反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。⑶若图丙中的a、b两条曲线分别表示在不同压强时的情况，则曲线 表示的是压强较大时的情况。 作业： 课课练P39 例题推荐2，P40 9,P413,例题推荐 P432 * * 在可逆反应：mA+nB pC+qD中,通常存在如下关系：V正=K1[c(A)]m ·[c(B)]n,V逆=k2[c(C)]p·[c(D)]q 。其中K1、 k2只与温度有关，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)为相应物质的浓度。当V正=V逆时 ，平衡；当V正＞V逆时，平衡向右移动；当V正＜V逆时，平衡向左移动。若将改变的有关条件代入公式，通过比较新的V正、V逆的相对大小，便可确定化学平衡移动的方向。 一、由V-t曲线判断平衡的移动。 D V正 V逆 V t A V正 V逆 V t B V逆 V正 V t C V正 V逆 V t 例1： A.增加反应浓度，平衡移动的V-t曲线。 B.增加生成物浓度，平衡移动的V-t曲线。 C.减小反应物浓度，平衡移动的V-t曲线。 D.减小生成物浓度，平衡移动的V-t曲线。 说明：上述图线的特点是有一速率是逐渐改变的。是改变浓度引起化学平衡移动的特征。 例2：下列图线分别有哪些含义？ t V正 V逆 A V逆 V正 B V正 V逆 C V逆 V正 D t V V V V t t 说明：上述图线的特点是正、逆反应速率同时发生改变，属于温度、压强对化学平衡的影响特征。 AA.升温时，正、逆反应速率均增大，但吸热反应方向的速率增得更多，正反应为吸热反应；或气体反应时增压，正逆反应速率均增大，但气体体积大的增大得更多，正反应为气体缩小的反应。 C与A正好相反。 B.降温，正、逆反应速率均降低，但吸热反应方向的速率降得更多，正反应为放热反应。或气体反应时减压，正逆反应速率均减小，但体积大的减小得更多，正反应为气体体积增大的反应。 D与B正好则相反。 答案： C D B A V V小 V大 t V大 V正=V逆 V小 V V t t t V V正=V逆 答案：压强对化学平衡的影响的V-t曲线为：A、B为反应前后气体体积不等时的增压、减压的情况；C、D为反应前后气体体积不变的情况，并与催化剂对化学平衡的影响图线相同。 1.由于压强只对气体的反应速率有影响，所以当反应前后的气体体积不变时，压强对正、逆反应的影响是相同的；当反应前后的气体体积不同时，压强对气体体积大的影响较大，即增加或减少的影响都较大。 2.由于催化剂能够同等程度地增加或降低正、逆反应速率，故而对化学平衡的移动没有影响，不能改变平衡状态反应混合物的组成，仅能改变反应达到平衡所需的时间！所以催化剂对化学平衡无影响。 说明： 二、转化率或百分含量与时间t的关系曲线。 例4：在可逆反应：mA+nB pC+qD中，A的百分含量与时间t的关系曲线有如下A、B、C、D四种，其实际意义分别是 。 t A% A% A% A% t t t 0 0 0 0 A B C D 答案：A为由反应物向生成物转化并最终形成化学平衡的过程；B为由生成物向反应物转化并最终形成化学平衡的过程；C为先以逆反应为主，后发生化学平衡向正反应的移动；D则相反，先以正反应为主，后化学平衡向逆反应移动。 说明：转化率与百分含量的情况恰好相反。 三、转化率或百分含量与温度、浓度、压强的综合关系图线 例5：根据下列图线，判断可逆反应： mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q的有关问题。 0 t A% T1,P1 T2,P1 T2,P2 0 t A% P1 P2 B A 0 P A% 0 T V 100℃ 200℃ V正 V逆 C D 如果A%为百分含量，则由图A判断：T1与T2，P1与P2，n+m和p+q的相对大小；若Q0时为放热，则正反应为放热反应还是吸热反应？由图B判断：P1与P2，n+m和p+q的相对大小及Q是否大于0？由图C能否判断n+m和p+q的相对大小及正反应是否放热等？由图D判断n+m和p+q的相对大小。 A图可通过看斜率的大小确定反应速率的大小，通常斜率越大，其反应速率也越大，所以A中T