《化学平衡解题技巧ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学平衡解题技巧ppt课件.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、知识网络知识网络化学平衡化学平衡定义及表示方法定义及表示方法影响影响的因素：内因和外因（的因素：内因和外因（c、T、P 和催化剂等）和催化剂等）简单计算简单计算化学平衡的定义、平衡的标志和特征化学平衡的定义、平衡的标志和特征影响化学平衡的外界条件：影响化学平衡的外界条件：c、P 、 T影响规律影响规律 勒夏特列原理勒夏特列原理平衡理论体系：溶解结晶平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡平衡理论体系：溶解结晶平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡有关计算：平衡常数、转化率有关计算：平衡常数、转化率化学反应速率化学反应速率化学化学平衡平衡实验控制单一变量分析外界条件对反应速率的影响控制单一变量分析外界条件
2、对反应速率的影响控制单一变量分析外界条件对平衡移动的影响控制单一变量分析外界条件对平衡移动的影响教学目标：教学目标：1 1、学会变化方法以寻找解题的捷径。、学会变化方法以寻找解题的捷径。2 2、掌握有关平衡的基本规律与解题技巧。、掌握有关平衡的基本规律与解题技巧。3 3、掌握控制单一变量法在实验中的应用。、掌握控制单一变量法在实验中的应用。4 4、学会用图像解题。、学会用图像解题。 一、变化方法寻解题捷径：一、变化方法寻解题捷径：例例1：在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合：在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体成塔入口处气体N2、N2、NH3的体积比为的体积比为6:8:1，出口处，出
3、口处N2、H2、NH3的体积比为的体积比为9:27:8，则氮气的转化率为（则氮气的转化率为（ ）A 75% B 50% C 25% D 20%C例例2：在一密闭容器中，用等物质的量的：在一密闭容器中，用等物质的量的A和和B发生如下反应：发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中反应达到平衡时，若混合气体中A和和B的的物质的量之和与物质的量之和与C的物质的量相等，则这的物质的量相等，则这时的转化率为（时的转化率为（ ）A 40% B 50% C 60% D 70%A例例3、在一个固定容积的密闭容器中放入、在一个固定容积的密闭容器中放入3molX气体和气体和2mol
4、Y气体，在一定条件下气体，在一定条件下发生下列反应发生下列反应4X(气气)+4Y(气气) 3Q(气气)+nR(气气)达到平衡后，容器内温度与达到平衡后，容器内温度与起始时相同，混合气的压强比原来的增大起始时相同，混合气的压强比原来的增大10%，X的浓度减小的浓度减小 则则n值为（）值为（）A 4 B 5 C 3 D 731D 二、化学平衡问题的解题规律与技巧二、化学平衡问题的解题规律与技巧（一）无关气体对平衡的影响：（一）无关气体对平衡的影响：在已达平衡的气体可逆反应中，若加入与任在已达平衡的气体可逆反应中，若加入与任何气体都不反应的何气体都不反应的稀有气体稀有气体，平衡是否移动，平衡是否移动
5、有两种可能：有两种可能：1、若为、若为定温、定容定温、定容容器，加入无关气体将导容器，加入无关气体将导致气体的总压强增大，但因体积未变，各原致气体的总压强增大，但因体积未变，各原有气体的浓度也未变，故平衡不移动。有气体的浓度也未变，故平衡不移动。2、若为、若为定温、定压定温、定压容器，加入稀有气体，要容器，加入稀有气体，要维持恒压则体积必然增大，即降低各原有气维持恒压则体积必然增大，即降低各原有气体的浓度平衡向气体体积变大的方向移动。体的浓度平衡向气体体积变大的方向移动。例：反应例：反应NH4HS(固固) NH3(气气)+H2S(气气)在在某温度下达到平衡，下列各种情况不能使某温度下达到平衡，
6、下列各种情况不能使平衡发生移动的是（平衡发生移动的是（ ）A 移定一部分移定一部分NH4HSB 其它条件不变，通入其它条件不变，通入SO2气气C 容器容积不变，充入容器容积不变，充入N2D 充入充入N2气，保持压强不变气，保持压强不变（二）混合气体平均相对分子质量与平衡（二）混合气体平均相对分子质量与平衡移动方向的判断。移动方向的判断。平衡的移动，会引起体系中各物质量的变平衡的移动，会引起体系中各物质量的变化，体系内气态物质的平均相对分子质量化，体系内气态物质的平均相对分子质量M= 一般也要发生变化，因而依据一般也要发生变化，因而依据M变化情况，也可判断平衡移动的方向。变化情况，也可判断平衡移
7、动的方向。总总nm二、化学平衡问题的解题规律与技巧二、化学平衡问题的解题规律与技巧1、若体系中各物质全是气体（反应前后气、若体系中各物质全是气体（反应前后气体总物质的量相等时可逆反应除外），给体总物质的量相等时可逆反应除外），给定温下加压，若气体混合物平均相对质量定温下加压，若气体混合物平均相对质量加大，则平衡向气体体积缩小的方向移动。加大，则平衡向气体体积缩小的方向移动。2、若体系内有固态或液态物质参与反应，、若体系内有固态或液态物质参与反应，则必须通过质量的变化来确定平衡移动的则必须通过质量的变化来确定平衡移动的情况如情况如A(g)+B(s) C(g)如果平均相对分子如果平均相对分子质量增
8、大，平衡向生成质量增大，平衡向生成C方向移动。方向移动。例例1、可逆反应：、可逆反应：3A(气气) 3B(?)+C(?)（H0）随着温度升高，气体平均相对）随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，由此确定下列判断分子质量有变小趋势，由此确定下列判断正确的是（正确的是（ ）A C和和B可能都是固体可能都是固体B B和和C一定都是气体一定都是气体C 若若C为固体，则为固体，则B一定是气体一定是气体D B和和C可能都是气体可能都是气体C、D例例2、对于、对于mA(气气)+nB(气气) pC(气气)+qD(气气)的平衡体系。为升高温度时体系的平均分的平衡体系。为升高温度时体系的平均分子量对氢气的
9、相对密度从子量对氢气的相对密度从16.9变为变为16.5则下则下列判断正确的是（列判断正确的是（ ）A m+np+q 正反应是放热反应正反应是放热反应B m+np+q 正反应为吸热反应正反应为吸热反应C m+np+q 逆反应是放热反应逆反应是放热反应D m+np+q 逆反应是吸热反应逆反应是吸热反应A、C（三）平衡正向移动与反应物的转化率关系（三）平衡正向移动与反应物的转化率关系平衡正向移动时反应物的转化率如何变化，平衡正向移动时反应物的转化率如何变化，这要根据具体反应及引起平衡移动等具体这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。原因而定，不可一概而论。1、由于温度或压强改变
10、而引起平衡正向移、由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。动时，反应物的转化率必定增大。2、由于增加反应物浓度引起平衡正向移动、由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况：时，有以下几种情况：见见讲义讲义P136 a.对于反应物（不考虑固体反应物）不只一种的对于反应物（不考虑固体反应物）不只一种的可逆反应，如可逆反应，如N2+3H2 2NH3平衡时增加平衡时增加N2的浓的浓度，平衡正向移动，度，平衡正向移动，H2的转化率增大而的转化率增大而N2的转的转化率降低。化率降低。b.对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始时只有
11、反应物）若反应前后气体分子数不变如时只有反应物）若反应前后气体分子数不变如2HI(g) H2(g)+I2(g)，则无论增大或减小，则无论增大或减小HI的的浓度，浓度，HI的转化率都不改变。若反应后气体分的转化率都不改变。若反应后气体分子数减少如子数减少如2NO2 N2O4则增大则增大NO2的浓度，的浓度，NO2的转化率增大，若反应后气体分子数增大，的转化率增大，若反应后气体分子数增大，如如2NH3 N2+3H2，则增大，则增大NH3的浓度，的浓度，NH3的的转化率减小。转化率减小。 （四）平衡正向移动与生成物的浓度关系（四）平衡正向移动与生成物的浓度关系平衡向正反应方向移动时，生成物的浓度也平
12、衡向正反应方向移动时，生成物的浓度也可能减小。如在一定温度下，容积不变的密可能减小。如在一定温度下，容积不变的密闭容器中合成氨反应达到平衡后只减少其中闭容器中合成氨反应达到平衡后只减少其中氨的浓度，则平衡向正反应方向（生成氨的氨的浓度，则平衡向正反应方向（生成氨的方向）移动，达到新的平衡时，氨的浓度比方向）移动，达到新的平衡时，氨的浓度比原平衡时减少。原平衡时减少。再如，对于正反应为气体体积增大的可逆反再如，对于正反应为气体体积增大的可逆反应如应如N2O4 2NO2在温度不变时增大容器体在温度不变时增大容器体积（即减小压强），则平衡向正反应方向移积（即减小压强），则平衡向正反应方向移动，达到平
13、衡时动，达到平衡时NO2的浓度比原平衡时减小。的浓度比原平衡时减小。（5）催化剂对化学平衡无影响）催化剂对化学平衡无影响v催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率 (V正正=V逆逆)；对化学平衡无影响。；对化学平衡无影响。t时间时间（b）V速速率率V正正V逆逆0V逆逆V正正v催化剂能缩短平衡到达的时间催化剂能缩短平衡到达的时间v催化剂不改变转化率催化剂不改变转化率化工生产化工生产 生产速度要快，原料的利用率生产速度要快，原料的利用率要高。另外还要考虑生产中的能源损耗，设备条件要高。另外还要考虑生产中的能源损耗，设备条件的要求等因素。的要求等因素。假如你是
14、某生产企业的老板！你追求的是？假如你是某生产企业的老板！你追求的是？ 经济效益经济效益 社会效益社会效益产品的应用价值、环保和企业的形象等等。产品的应用价值、环保和企业的形象等等。 化工题是近年高考中的热点，而其中的反应通常化工题是近年高考中的热点，而其中的反应通常涉及到平衡移动原理。涉及到平衡移动原理。在生产环节上在生产环节上 【请思考请思考】生产速度要快、原料的利用率要高可生产速度要快、原料的利用率要高可以分别采用哪些措施？以分别采用哪些措施？ N2(g)+3H2(g) 催化剂催化剂 2NH3(g)；H0合成氨工业合成氨工业浓度浓度温度温度升高温度升高温度减少氨气浓度减少氨气浓度增大增大N
15、2和和H2浓度浓度适当比例的适当比例的N2和和H2，及时分离氨气及时分离氨气 适宜生产条件适宜生产条件提高原料利用率提高原料利用率加快生产速度加快生产速度降低温度降低温度增大压强增大压强增大压强增大压强使用催化剂使用催化剂压强压强催化剂催化剂20MPa50MPa5000C使用催化剂使用催化剂浓度浓度温度温度催化剂催化剂在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：已知常压下平衡时混合气体中SO3体积分数为91%。试回答：（1）在生产中常用过量的空气是为了 _。（2）加热到400500是由于_。（3）压强采用_，原因是：2SO2+O2 2SO3，H0，增大氧气浓度，提高成本较高的增大氧气浓度，
16、提高成本较高的SO2的转化率的转化率 在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可提高单位时间内提高单位时间内SO3的产率的产率 常常 压压 因常压下平衡混合气体中因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达的体积分数已达91%，若再加，若再加压，对设备和动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义。压，对设备和动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义。 硫酸工业硫酸工业催化剂三、控制单一变量实验法三、控制单一变量实验法在化学速率和化学平衡中的应用在化学速率和化学平衡中的应用详见详见讲义讲义P138这个问题相当重要。是考试的热点。这个问题相当重要。是考试的热点。四
17、、利用图像解题四、利用图像解题（1）化学反应速率和化学平衡图像的题）化学反应速率和化学平衡图像的题解技巧。解技巧。弄清各坐标轴所代表的意义，弄清图像弄清各坐标轴所代表的意义，弄清图像所表示的哪些量的关系，这是解题的基础。所表示的哪些量的关系，这是解题的基础。弄清图像上点的意义，尤其是某些特殊弄清图像上点的意义，尤其是某些特殊点（转折点，极值点曲线的交叉点等）的点（转折点，极值点曲线的交叉点等）的意义。意义。弄清图像斜率大小的意义。弄清图像斜率大小的意义。弄清图像函数的增减性。弄清图像函数的增减性。依据上述各点，再把图像与题目文字要依据上述各点，再把图像与题目文字要求和化学知识联系起来。求和化学
18、知识联系起来。（2）解答图像题注意事项）解答图像题注意事项注意某物质的转化率与其百分数注意某物质的转化率与其百分数“相相反反”。注意图像的形状和走向是否符合给定反注意图像的形状和走向是否符合给定反应。应。注意图像是否通过注意图像是否通过“原点原点”，即看是否，即看是否有有“0”项。项。注意坐标的数据，也可由它判断反应物注意坐标的数据，也可由它判断反应物或生成物在方程式里的系数或据此求反应或生成物在方程式里的系数或据此求反应速率。速率。注意抓两个变量之间的关系，判断图像注意抓两个变量之间的关系，判断图像正确与否，可加辅助线，常在横坐标上画正确与否，可加辅助线，常在横坐标上画垂线为辅助线来判断，图
19、像是否合理。垂线为辅助线来判断，图像是否合理。例例1、反应、反应2X(气气)+Y(气气) 2Z(气气)+热量，热量，在不同温度（在不同温度（t1和和t2）及压强（）及压强（p1和和p2）下，）下，产物产物Z的物质的量的物质的量n(Z)与反应时间（与反应时间（t）的）的关系如图所示。下述判断正确的是（关系如图所示。下述判断正确的是（ ）A T1T2，p1p2B T1p2C T1T2，p1p2D T1T2，p1p2 n3B p13C p1p2 n3答案：答案：D例例4、可逆反应、可逆反应mA(固固)+nB(气气) qC(气气)+Q在一定温度的密闭容器中进行，在一定温度的密闭容器中进行，B的体积百分
20、含量（的体积百分含量（VB%）与压强关系如）与压强关系如图所示。下列叙述正确的是（图所示。下列叙述正确的是（ ）A m+nqC nV逆逆C选项正确选项正确例例5、在密闭容器中进行下列反应：、在密闭容器中进行下列反应：M(气气)+N(气气) R(气气)+2L，此反应符合右下，此反应符合右下图图示，（图图示，（R%为为R的百分含量，的百分含量，t为时间），为时间），下列关于该反应的分析正确的是（下列关于该反应的分析正确的是（ ）A 正反应吸热，正反应吸热，L为气体为气体B 正反应吸热，正反应吸热，L为固体为固体C 正反应放热，正反应放热，L为气体为气体D 正反应放热，正反应放热，L为固体或液体为固
21、体或液体答案答案C例例6、反应、反应2X(气气)+Y(气气) 2Z(气气)+Q，在不，在不同温度下（同温度下（T1及及T2）及压强（）及压强（P1和和P2）下，）下，产物产物Z的物质的量的物质的量nz与反应时间（与反应时间（t）的关）的关系如右图，下列叙述正确的是系如右图，下列叙述正确的是A T1T2 p1T2 p1p2C T1p2D T1T2 p1p2答案：答案：B例例1、在一个装有可移动活塞的容器中进、在一个装有可移动活塞的容器中进行如下反应行如下反应N2(g)+3H2(g) =2NH3(g)，反应，反应达到平衡后，测得达到平衡后，测得0.0510molN2,0.197molH2 0.20
22、4mol NH3,总容积总容积1L。如果保持温度和压强不变，充。如果保持温度和压强不变，充入入0.140 molN2，平衡会向哪个方向移动。，平衡会向哪个方向移动。 K=10.67 Q=11.08例例2、在一个装有可移动活塞的容器内进、在一个装有可移动活塞的容器内进行如下化学反应：行如下化学反应：CS2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2S(g),反应达反应达到平衡后，保持容器内温度和压强不变，到平衡后，保持容器内温度和压强不变，向反应混合物中加入少量向反应混合物中加入少量CS2气体，再达气体，再达到新平衡后到新平衡后CH4的数目如何变化？的数目如何变化？取决于取决于V2/n(cs2)一
23、、化学平衡状态的特征一、化学平衡状态的特征(2)动动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等等：正反应速率=逆反应速率(4)定定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。(5)变变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(1)逆：只有可逆反应才能建立化学平衡一、知识网络一、知识网络化学平衡与电离平衡化学平衡与电离平衡化学平衡化学平衡电离平衡电离平衡定义及表示方法定义及表示方法影响影响的因素：内因和外因（的因素：内因和外因（c、T、P 和催化剂等）和催化剂等）简单计算简单计算化学平衡的定义、平衡的标志和特征化学平衡的定义、平衡的标志和特征影响化学平衡的外界条件：影响化学平
24、衡的外界条件：c、P 、 T影响规律影响规律 勒夏特列原理勒夏特列原理平衡理论体系：溶解结晶平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡平衡理论体系：溶解结晶平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡有关计算：起始浓度、平衡浓度、转化率有关计算：起始浓度、平衡浓度、转化率化学反应速率化学反应速率化学化学平衡平衡实验实验概念及实质概念及实质影响因素及应用影响因素及应用水解的化学方程式和离子方程式水解的化学方程式和离子方程式水解的规律及应用水解的规律及应用电解质与非电解质、强电解质与弱电解质电解质与非电解质、强电解质与弱电解质电离平衡与水的电离及其影响因素（电离平衡与水的电离及其影响因素（c、T）盐类盐类 的水解的水解酸碱酸碱中和中和滴定滴定原理和操作（准备、滴定、数据记录及处理）原理和操作（准备、滴定、数据记录及处理）计算公式、误差分析计算公式、误差分析