资源简介

(共29张PPT)
第一章
化学反应的热效应
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节化学平衡
第6课时 化学平衡图象
本节重点
化学平衡图象的特点与分析方法
常见化学平衡的图像
物质的量(或物质的量浓度)—时间图
速率-时间图像(v-t图像)
百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
百分含量(或转化率)—压强—温度图像
化学平衡图像解题流程
平衡图像
(1)分清反应物和生成物，一般情况下：浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。
(2)是否为可逆反应
(3)浓度(物质的量)变化量之比=计量系数之比
1.浓度(或物质的量)—时间图像
解题方法
例1、一定温度下，在2 L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下图所示。下列描述正确的是 (　　 )。
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g)
C
主题1:常见化学平衡图像
例2、 一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图。下列叙述中正确的是(　　)
A．反应的化学方程式为
5Y 3X
B．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C．t2时，正、逆反应速率相等
D．t3时，逆反应速率大于正反应速率
B
主题1:常见化学平衡图像
当反应体系中温度发生改变时，v－t中速率曲线出现“断点”，而恒容条件下c－t中所有线全部是连续的。
例3：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
升高温度
降低温度
注意：
条件改变：
主题1:常见化学平衡图像
2.速率—时间图像(v- t图像)
(1)解题方法：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“渐变”、“突变”和“平台”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律
(2)常见的三种类型图像
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；
v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
导致平衡移动的原因：
t1时其他条件不变，增大反应物的浓度
①“渐变”类v － t 图像
浓度改变时反应速率图象的变化中，v′正或v′逆是连续的，无跳跃性；
温度、压强改变时其图象中v′正或v′逆是不连续的，有跳跃性。
主题1:常见化学平衡图像
②“断点”类v t图像
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1
t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行
导致平衡移动的原因：
①t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋n＞p＋q(正反应为体积减小的反应)
②t1时其他条件不变，升高温度且Q＞0(吸热反应)
t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行
导致平衡移动的原因：
①t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＜p＋q(正反应为体积增大的反应)
②t1时其他条件不变，降低温度且Q＜0(放热反应)
③“平台”类v t图像
t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动
导致平衡移动的原因：
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于m＋n=p＋q(反应前后气体物质的量不变的反应)
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1
主题1:常见化学平衡图像
例1.下图表示可逆反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) △H <0在某段时间t0→t7中反应速率与反应时间的曲线图，则下列说法错误的是( )
A.t2时刻升高了体系的温度
B. t2时刻在恒容条件下充入了氨气
C.t4时刻使用了适当的催化剂
D.t5时刻在恒压条件下充入了氦气
E. t4 →t5是氨的百分含量最高的一段时间
BE
例2.可逆反应aX(g)＋bY(g) cZ（g）
在一定温度下的一密闭容器内达到平衡
后，t0时改变某一外界条件，化学反应
速率（v）－时间（t）图象如右图。则
下列说法中正确的是（ ）
A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强
B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂
C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强
D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂
D
3、百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
解题方法
①先拐先平数值大：在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大
②看斜率的绝对值：在化学平衡图像中，斜率的绝对值越大表示的温度较高或压强较大
T2曲线先拐或斜率大，表示T2>T1，从T2到T1，可以理解为降低温度生成物的百分含量增多，即是：降低温度平衡正向移动，因此正反应是放热反应
P1曲线先拐或斜率绝对值大，表示P1>P2，从P2到P1，可以理解为增大压强反应物的百分含量增多，即是：增大压强平衡逆向移动，因此逆反应是气体体积减小的反应，则正反应是气体体积增大的反应
主题1:常见化学平衡图像
例1、已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH＝－1025 kJ·mol－1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　)
C
例2、在密闭容器中进行下列反应：
M(g) + N(g) R(g) + 2L ( ) ，在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ）
A、正反应吸热，L是气体
B、正反应吸热，L是固体
C、正反应放热，L是气体
D、正反应放热，L是固体或液体
C
先拐先平速率快，温度高、压强大
例3、如图所示，图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH＜0。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（ ）
0
Z%
t
a
b
A. 加入催化剂
B. 增大Y的浓度
C. 降低温度
D. 增大体系压强
AD
4、百分含量(或转化率)—压强—温度图像
(1)解题方法——“定一议二”：在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系
定压强：当压强一定时(105 Pa或107 Pa)，生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应则为放热反应；
定温度：作横坐标的垂线，保持温度一定，与压强线出现两个交点，显然是压强越大，生成物C的百分含量增大，说明增大压强，平衡正向移动，正反应是气体总体积减小的反应
主题1:常见化学平衡图像
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中只有一种是气态，Z为气态
D．上述反应的逆反应的△H＞0
C
例1、右图是温度和压强对X + Y 2Z 反应影响的示意图图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是（ ）。
例2、图中表示外界条件（T、p）的变化对下列反应的影响：L(s)＋G(g) 2R(g) △H>0 ，y 轴表示的是（ ）
A. 平衡时，混合气中R的百分含量
B. 平衡时，混合气中G的百分含量
C. G的转化率
D. L的转化率
B
例3、对于反应2A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH<0，下列图象正确的是(　　)
A．①④
B．②③
C．①③
D．②④
A
5、速率—温度(压强)图
解题方法：曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动
v－P图像：交点即为平衡状态，当压强增大，v正>v逆，表明平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应
v－T图像：交点即为平衡状态，当温度升高，v正>v逆，表明平衡正向移动，正反应为吸热反应
主题1:常见化学平衡图像
P
v
v正
v逆
m+nP
v
v正
v逆
m+n＞p+q
T
v
v逆
v正
T1
T2
正反应吸热
T
v
v正
v逆
正反应放热
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强：
1.百分含量—压强图像或百分含量温度图像
主题2:特殊化学平衡图像
α(B)
压强
0
X
Y
例1.可逆反应:mA(s)＋nB(g) pC(g) △H<0，在一定温度下B的转化率与压强的关系如图所示，则下列判断正确的是( )
A. m+n＜p B. n＞p
C.x点的状态是v正＞v逆
D.x点比y点的反应速率慢
B D
不在曲线上的点：代表此刻反应还没有达到平衡，
但可以通过比较确定此刻平衡移动的方向
图像解读：
曲线上的点：代表在相应压强下的平衡点
X点：
α(B)高于对应压强下的平衡点，要达平衡此时α(B)应减小，故平衡逆向移动，即X点时v逆＞v正，C错误
平衡曲线
例2、对于反应：2A+B 2C在反应过程中C的百分含量随温度变化如右图所示，则：
⑴v正与v逆的大小：A点_______，C点_______，B点______
⑵正反应为______热反应。
⑶A、B两点正反应速率的大小关系
是:________________。
⑷温度T是:_______________。
C%
T0
T
0
B
A
C
v正＞v逆
放
v(A)正＜v(B)正
反应正向进行
v正=v逆
v正= v逆
C
例3.图中的曲线是表示其他条件一定时, 反应2NO＋O2 2NO2 (△H<0)
中NO的平衡转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的是( )
A. a点 B. b点
C. c点 D. d点
线上所有的点都是平衡点。c点的转化率小于此温度下平衡体系的转化率，c点必须朝正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，c点v(正)＞v(逆)
2.凹凸型图像—全程百分含量—压强图像或全程百分含量温度图像
对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v 逆；M点为刚达到平衡点(如上图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH ＜0
主题2:特殊化学平衡图像
⑴A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是 。
⑵此反应的正反应是______热反应。
例 在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中NH3的体积分数Φ(NH3)，并绘成下图曲线。
⑶T1到T2变化时，v正 v逆，
T3时，v正 v逆，
T3到T4变化时，v正 v逆。
A、B
放
>
=
<
投料平衡曲线
①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。
②方法指导
a.投料平衡曲线上的点均为平衡点
b.投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大
注意　横坐标也可能是一种反应物的起始物质的量。
课堂小结
图像题思维建模
分析已达平衡的可逆反应的特点
1.反应物和生成物的状态
2.反应前后气体分子数是增加还是减小
3.反应是吸热反应还是放热反应
看图像
一看面(纵、横坐标的意义)
二看线(线的走向和变化趋势)
三看点(起点、拐点、终点)
四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)
五看量的变化(如浓度变化、温度变化)
想规律
联想平衡移动原理,分析条件对反应速率、化学平衡移动的影响
做判断
利用原理,结合图像,分析图像中所代表反应速率变化或化学平衡的线,作出判断
Thank you for watching

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