相平衡、化学平衡和热力学(唐有祺著)思维导图
(人教版)化学选修四思维导图：2-3化学平衡(含答案)
第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡【思维导图】【微试题】1.[2012·全国卷] 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A．增加压强B．降低温度C．增大CO的浓度D．更换催化剂【答案】B2.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
由图可得出的正确结论是（）A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段【答案】D3.(2012·安徽卷)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH<0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变【答案】D4.(2014山东理综）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）K1∆H < 0 （I）2NO（g）+Cl2（g ）2ClNO（g）K2∆H < 0 （II）（1）4NO2（g）+2NaCl（s ）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= （用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。
第五章化学平衡ppt课件
2NH3(aq) CO2 (g) H2O(l)
2
NH
4
(aq)
CO32
]
[NH3 ]2 p(CO2 )
该反应可以认为是由下面四个反应加和而成的。
2NH3(aq) 2H2O(l)
2
NH
4
(aq
)
2OH
(aq)
(a)
CO2 (g) H2O(l) H2CO3(aq)
2 0.000 0.000 0.200 0.094 0.094 0.012 0.016
3 0.100 0.100 0.100 0.177 0.177 0.023 0.017
可见，无论从正反应开始（实验1），还是从逆反 应开始（实验2），或者从H2、I2、HI的混合物开始 （实验3），尽管平衡时各物质的浓度不同，但生成 物浓度以方程式中化学计量系数为乘幂的乘积，除以 反应物浓度以方程式中化学计量系数的绝对值为乘幂 的乘积却是一常数。即
如 CaCO3 ( s )
CaO ( s ) + CO2 ( g )
Kp = pCO2 固相不写入。
Cr2O72 － ( aq ) + H2O ( l )
Kc
[CrO42 ]2[H [Cr 2O72 ]
]2
2 CrO4 2 － ( aq ) + 2 H+ ( aq )
H2O 为液相，不写入。
5.2.3 经验平衡常数 1.平衡常数与反应方程式
当反应处于平衡态时，rG 0 显然有
rG
RT ln aEe • aFf aBb • aDd
0
式中aB、aD、aE和aF均是平衡状态下的活度。
令
aEe • aFf aBb • aDd
化学平衡思维导图
化学平衡思维导图统特点不做非膨胀功参与反应各物质的量不再随时间改变而改变正向反应速率等于逆向动态平衡定条件下反应能否进行大转化率计算应条件改变对反应影响何控制反应条件等温等压下，反应方向判据适参与反应各物质的化学势不变定条件下反应方向热力学定律><>=<=反应限度R 点，D 和未混合时吉布斯自由能之和P点，D 和混合后但尚未进行反应时系统的吉布斯自由能之和T点，反应达平衡时，所有物质的吉布斯自由能之总和，包括混合吉布斯自由能；点，纯产物的吉布斯自由能防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合，使反应进行到底亲和势A >0,反应正向进行A <0，反应逆向进行A =0，反应达平衡温方程式理想气体混合系统非理想气体混合物反应系统理想液态混合物反应系统非理想液态混合物反应系统相反应热力学平衡常数适用于任意相态的化学反应与标准态化学势有关，故与各物的性质和标准态的选择有关仅是温度的函数，压力已指定为标准压力它是量纲一的量，单位为通过标准状态下反应吉布斯自由能变化求得与理论上所能获得的最大转化率有关，可计算反应的最大转化率例题用等温方程式判断反应方向判断方向（理想气体）即反应限度，可通过标准平衡常数计算最大转化率平衡常数与等温方程式应用例题例题相反应标准平衡常数理想稀溶液中enry 定律发生偏差平衡常数与化学反应方程式的关系标准平衡常数经验平衡常数理想气体标准平衡常数只取决于温度和物质本性的量纲一的数值者关系准吉布斯自由能、标准平衡常数、经验平衡常的联系与应用对于溶液同理例题个反应系统中，有不同相态的物质参与的反有凝聚相（纯态液相或固相）参单个理想气体或是理想气体混合物只与气体反应物有关多个气体解离压力某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力，定温下有定值究意义断反应方向当环境中的CO2分压小于离解压力，反应正向进行当CO2分压大于离解压力，反应逆向进行例题准平衡常数测定方法测定反应系统达到平衡时的压力或浓度物理方法直接测定与浓度或压力呈线性关系的物理量化学方法用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方法使反应停留在原来的平衡状态，然后用合适的化学分析方法分析平衡的组成衡转化率及平衡组成的计算理论转化率实际转化率准平衡常数与平衡转化率的计算与应用温度an’t Hoff 公式微分式an’t Hoff 公式的定积分式应用压力只影响有气体物质参与并反应前后气体分子数不等的反应的平衡组成惰性气体惰性气体只影响有气体物质参与的反应的平衡组成例题在一个反应体系中，如果同时发生几个反应，当到达平衡态时，这种情况称为同时平衡设体系中发生两个化学反应，若一个反应的产物在另一个反应中是反应物之一，则这两个反应称为耦合反应例子估算估计反应的有利温度转折温度时的温度题。
物理化学第六章-相平衡(72).ppt
点：三相点，P＝3，F＝0
to 0.01C, po 0.610kPa
(3)相图的应用
① 当T、p 一定时，确定系统
相态。
② 当T、p 改变时，描述系统
相态变化。
a b cd e
系统从a到e过程系统的相态 改变如下：
H2Os H2Os H2Ol H2Ol H2Ol H2Og H2Og
度数，用 F 表示 例如：水与水蒸气两相平衡系统
变量数= 2（T、p）
自由度数= 1（T or p）
1.2 相律公式 （1）形式： F C P 2
（2）几点说明
★相律公式中的2 ：特指 T、p，表示对平衡系统有影响的因素
有温度 T 和压力 p 两个，且系统整体的温度、压力皆相同。
★其它形式 ：如有其它因素，F=C－P＋n；
液态混合物的特点。
(2) 作图 以甲苯（A）-苯（B）系统为例。
理想液态混合物甲苯（A）-苯（B）系统相图
① p-xB图
p pA pB
由图可知，
p
B
pA p pB
即理想液态混合物的蒸气总
压始终介于两纯液体的饱和
pB pB xB
蒸气压之间。这也是理想液 态混合物的特点。
一样，在理想液态混合物中，
易挥发组分在平衡气相中的
相对含量总是大于它在液相
中的相对含量。
p
A
把表示溶液蒸气总压与
蒸气组成关系的线即p-y 线， 0
1
称之为气相线
A
B
理想液态混合物甲苯（A）-苯（B）系统相图
(3)读图
① 气相线、液相线
等温
② 各相区的相态及自由度 pa
2020高中化学竞赛—化学热力学(提升版)-第7、8章 化学反应平衡、相平衡 (共106张PPT)
等压露点计算 已知体系压力P与汽相组成yi，求露点 温度T与液相组成 xi 。
7.3.3 完全理想系的汽液平衡计算 汽相为理想气体，液相为理想溶液。 汽液平衡关系
yiP xiPis i 1, 2,K , N
1 等温泡点计算P3sexp14 Nhomakorabea2043
2972.64 72.25 209.00
37.90kPa
③
P3s
x1 P1s
/ P3s
P x2 P2s
/ P3s
x3
P3s
0.3155.20
/
37.90
80 0.45 75.94
/
37.90
0.25
33.61kPa
④ t 2972.64 209.00 69.10C 14.2043 ln 33.61
完全理想系的 P-x-y 相图
服从Raoult定律
P1 x1P1s P2 x2 P2s P P1 P2
x1P1s 1 x1 P2s
P2s x1 P1s P2s
next
完全理想系的 P-x-y 相图
服从Raoult定律 P1 x1P1s P2 x2 P2s P P1 P2
2 0.999
P 0.11.84582.37 0.90.99937.31 48.74kPa
y1
0.11.845 82.37 48.74
0.312,
y2 0.688
（2） yi P xi i Pis
恒沸点时 y1=x1 ，y2=x2
P 1P1s ,
P 2P2s ,
1P1s 2P2s
exp x220.59 1.66x1 82.37 exp x121.42 1.66x2 37.31
物理化学(黑白打印版)：相平衡
N2 3H2 2NH3
任意投放三种物质
R’=0
若按比例投料或只有NH3 R’=1
如2：将NH4HCO3(s)放入真空容器中，使之分 解达平衡
NH4HCO3(s)=NH3(g)+ H2O(g)+CO2(g)
S=4 Φ =2 R=1
R’=?
同一相中浓度关系等式：
[NH3(g)]= [H2O(g)]=[CO2(g)] C=4-1-2=1
c．如果PCl3（g）,Cl2（g）之间存在着比例关系，投
料时按PCl3（g）,Cl2（g）按1：1加入或完全由PCl5
（g）分解而来
C=S-1-1=1
C与S之间的关系
C S R R'
R： 独立的化学反应数
R’: 同一相中的浓度限制条件。 （同一相中有多少个浓度关系式）
独立的化学反应
例如:体系中含有C（s）、CO（g）、H2O （g）、CO2（g）、H2（g）五种2O CO H2 (1)
C CO2 2CO
(2)
CO H2O CO2 H2 (3)
S=5 C=5-2=3
2
（1）-（2）=（3） R=2 R 3
浓度限制条件
若有S种物质，如果其中有几种物质存在在同 一相中，浓度总保持某种数量关系，那么，存 在的独立浓度关系式的数目叫~。
如1：体系中含有N2、H2、NH3三种物质
独立变量数（自由度数）=原变量-互相联系的变量
总变量 设体系中有S种物质 1、2、3 ．．． S
体系中有φ个 相 α β γ ．．． ф
每一相中浓度关系式
x1+ x2+ x3+．．． xS=1
浓度变量 Φ(S-1)
总变量 Φ(S-1)+2
相平衡、化学平衡和热力学PPT模板
15-6．其他热力学函 数的偏克分子数量
第七章化学 热力学概论
§15．化学势和偏克分子数 量
15-7．气体中 组分的化学势
等温公式
01
03 思考题和习
题
02 1 5 - 8 ． 溶 液中组分的
化学势等温
公式
第七章化学热力学概论
§16．气体的热力学
01 16-1．热力学状态 02 16-2．多孔塞实验
§5．二元溶液的各种类型及其特 点
5-2．共沸 和分层现象 的实质
5-1．溶液 相图的四种 类型
思考题和习 题
05
第三章相平衡概论
第三章相平衡概论
§7．相平衡理论联系实际的主要渠道 7-1．组分的分离和提纯
7-2．相组成的分析和控制 思考题和习题
§6．关于相平衡规律的总结 6-1．相平衡定律
6-2．相律 6-3．相平衡的质量作用定 律 6-4．达成相平衡的速度和 传质过程 思考题和习题
系数
10
附录一常数表
附录一常数表
11
附录二石油化学组分的热力学函数表
附录二石油化学组分的热力 学函数表
感谢聆听
思考题和习题
第二章二元溶液的相平衡
§4．溶液的蒸气分压定律
4-1．蒸气分压定律公 式
4-3．多元溶液的蒸气 分压定律公式
4-5．溶剂蒸气压降低 定律和气体溶度定律
4-2．溶液相平衡数据 的推算
4-4．理想溶液模型
4-6．相对挥发度
第二章二元溶液的相平衡
§4．溶液的蒸气分压定律
思考题和习题
第二章二元溶 液的相平衡
方程
和焦耳-汤姆孙效应
03 16-3．等压和等体 04 16-4．气体不完全
化学平衡知识点梳理及图像分析
化学平衡知识点梳理及平衡图像分析化学平衡对于可逆反应，当V正=V逆时，反应体系中各物质的质量不再发生变化化学平衡的标志：（1）V正=V逆时同种物质需要大小相等方向相反不同种物质需要大小成对应的化学计量数之比，方向相反（2）百分数一定。
包括质量、体积、物质的量百分数（3）转化率、产率一定（4）体系的颜色、在绝热条件下体系的温度不再发生变化（5）条件一定时某物质的浓度一定（6）对于有气体参与的反应，当a+b≠c+d时，即反应前后有气体体积变化的，当M或P一定时则达到平衡（7）对于有气体参与的反应，当a+b≠c+d时，即反应前后有气体体积变化的，当T、P、V一定时，密度不在发生变化时，则反映达到平衡（8）对于有气体参与的反应，当a+b＝c+d时，即反应前后无气体体积变化的，当反应中有一个固体或者是液体时，若有混合气体的密度不在发生变化则反应达到平衡8、化学平衡的影响化学平衡的影响主要有浓度、温度、压强、催化剂（1）浓度的影响增大反应物或者是减小生成物的浓度，反应向正反应方向移动；减小反应物或者是增大生成物的浓度，反应向逆反应方向移动（2）温度的影响升高温度反应向吸热方向移动；降低温度反应向放热方向移动（3）压强的影响对于有气体参与的反应，增大压强反应向着气体体积减小的方向移动；减小压强反应向着气体体积增大的方向移动（4）催化剂的影响催化剂不影响平衡移动，只缩短平衡所需要的时间化学平衡图像的分析常用方法：1、先拐先平数值大2、定一议二9、化学平衡常数、转化率化学平衡常数K的计算：反应方程式中后面的浓度幂之积比上前面的浓度幂之积（纯固、纯液除外）K值只受温度的影响，温度不变K值不变转化律=消耗的/总的1．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（）A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s）B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始时10s，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g)2．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。