化学平衡图像

化学平衡图像认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解答方法。学习目标定位(1)横坐标表示反应过程中，纵坐标表示反应过程中。(2)该反应的化学方程式是。(3)在反应达2min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是。(4)若用A物质的量浓度的变化，表示反应达平衡(2min)时的正反应速率是。1.在2L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题：前测答案0.15mol·L－1·min－1时间变化物质的物质的量的变化3A(g)＋B(g)2C(g)相等答案2.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(如图1)或表示的压强较大(如图2)[以aA(g)＋bB(g)cC(g)为例]。根据图像回答下列问题：(1)图1中，温度T1、T2的大小关系是，温度升高，C%(C的含量)，化学平衡移动，正反应是反应。(2)图2中，压强p1、p2的大小关系是，压强增大，C%(C的含量)，化学平衡移动，a＋bc。T2T1减小逆向放热p1p2减小逆向(1)无论是反应速率图像还是平衡图像，都要清楚纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。(3)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。(2)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。(4)先拐先平：可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在转化率—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。(5)定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。方法总结解析答案1.在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH0，下列分析中不正确的是()P32A.图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高解析C项，使用催化剂对平衡移动无影响，但能使化学反应速率加快。C课堂探究复习！小组讨论并展示：1.影响化学反应速率的因素有哪些，影响规律是怎样的？2.影响化学平衡的因素有哪些，影响规律是怎样的？3.画出浓度（4个）、温度（2）、压强（2）影响化学平衡的图像。答案1答案2浓度、压强对反应速率的影响(1)浓度规律：当其他条件不变时，归纳总结减小增大(2)压强(针对有气体参加的压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应)规律：减小增大（3）温度规律：当其他条件不变时，归纳总结减小增大（4）催化剂规律：当其他条件不变时，使用催化剂，反应速率增大。返回61.浓度对化学平衡移动的影响当其他条件不变时：(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向方向移动。(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向方向移动。注意若改变固体或纯液体反应物的用量，化学反应速率不变，平衡不移动。归纳总结逆反应正反应答案答案2.温度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。归纳总结N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH03.压强对化学平衡移动的影响当其他条件不变时：(1)若为体积不等的反应增大压强，平衡向的方向移动；减小压强，平衡向的方向移动。(2)若为等体积反应改变压强，平衡。注意①恒容时，通入稀有气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入稀有气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。归纳总结不移动气体体积减小气体体积增大2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)返回52.在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1T2)，压强(p)与混合气体中C的含量(C%)的关系图像如图所示。根据图像回答下列问题：(1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C%，化学平衡移动，a＋bc。(2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C%，化学平衡移动，正反应是_____反应。答案吸热减小逆向增大正向CBA（6）适当时可作“等温线”、“等压线”等辅助线。0P10Co100CoA转化率(D)CBA1.下列各图中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH0这个可逆反应的正确图像为()活学活用12解析答案解析答案2.已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025kJ·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()124355.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(下图中，p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，t表示反应时间)：12435解析答案根据以上规律判断(填“＞”、“＝”或“＜”)：(1)反应Ⅰ：p2p1，ΔH0。(2)反应Ⅱ：T1T2，ΔH0。解析(1)对反应Ⅰ而言，增大压强，平衡向右移动，A的转化率α(A)增大，所以p2＞p1；图(a)表示随温度升高，α(A)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，ΔH＜0。(2)图(b)表示在两种不同温度下，C的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。T1温度下n(C)增加得快，且先达到平衡，说明T1＞T2，由T1→T2，降低温度，n(C)增大，说明平衡向右移动，ΔH＜0。＞＜＞＜12435返回解析答案(3)反应Ⅲ：若T2T1，ΔH0。(4)反应Ⅳ：若T2T1，ΔH0。解析(3)图(c)表示随起始时n(B)的增大，在两种不同温度下C的体积分数φ(C)先增大后减小的变化曲线。T2时φ(C)高于T1时φ(C)，可能有两种情况：若T2＞T1，即升温平衡右移，ΔH＞0；若T2＜T1，即降温平衡右移，ΔH＜0。(4)图(d)所呈现的信息是随压强的增大，A的平衡转化率不变，但T2时α(A)比T1时α(A)大。若T2＞T1，则升温平衡右移，ΔH＞0；若T1＞T2，则升温平衡左移，ΔH＜0。＞(或＜)＞(或＜)＞(或＜)＞(或＜)返回解析答案2.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。(1)该反应进行到M点放出的热量(填“”或“”)进行到W点放出的热量。(2)T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝mol·L－1·min－1。(3)M点的正反应速率(填“”或“”)N点的逆反应速率。(4)M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率(填“增大”或“减小”)。图像类型24/19时间反应速率v)(正v（逆）v，（正）v，（逆）0一.化学平衡图像速率—时间图：此类图像定性的解释了和随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征。v)(正v（逆）①抓住=的点，这是平衡点②抓住平衡移动的方向③抓住速率是增大还是减少v)(正v（逆）解题时要注意：25/192.01.61.20.80.40t1BCA浓度（mol/L）时间浓度—时间图：此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况。①各物质曲线的折点（达平衡时刻）②各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量书关系等情况解题时要注意：26/19T1T2时间的物质的量分数0A含量—时间—温度图：这类图反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系。①一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征，先达到平衡的条件高，即温度高、压强大②仔细分析温度变化时平衡移动的方向解题时要注意：27/19A0C200压强的转化率00C4000C600物质浓度（或反应物转化率）—温度—压强图：该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。①在恒温时，分析压强变化对平衡的影响，确定反应后的系数变化②在恒压时，分析温度变化对平衡的影响，确定反应是放热还是吸热解题时要注意：基本题型题型1：由化学方程式的特点判断图像例：可表示为可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)△H＜0的图象是（）B500Cot0700CoC%(A)0vPV正逆V(B)0TvV正逆V(C)0P10Co100CoA转化率(D)题型2：由图像特征判断方程式例：在下图中，x%为气态反应物在平衡体系中的体积分数，该图表示x%与温度、压强的关系，符合该曲线的反应是（）A.N2O3(g)+O2(g)N2O5(g)B.H2(g)+I2(g)2HI(g)C.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)D.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)△H＞0△H＞0△H＜0△H＜0D题型3：根据图像特征判断物质的状态和反应特征例：反应A2+B22AB,在不同温度和压强改变的条件下产物AB的生成情况如下图所示，a为500℃，b为300℃的情况，c为反应在300℃时，从时间t3开始向容器中加压的情况，则下列叙述正确的是（）△H=QA.A2、B2及AB均为气体，Q＞0B.AB为气体，A2、B2中有一种为非气体，Q＞0C.AB为气体，A2、B2中有一种为非气体，Q＜0D.AB为固体，A2、B2中有一种为非气体，Q＞0C题型4：图像的定量分析例：根据下面两幅图像，选出符合题意的反应方程式（）BA．x+3y2zB．x+3y2zC．5x+3y4zD．X+2y3z△H＜0△H＞0△H＜0△H＜0题型5：化学反应速率与化学平衡的综合运用例：mM(s)+nN(g)pQ(g),的可逆反应在定温时N%与压强的关系如下图，下列有关叙述正确的是（）A△H＜0A.A点时，V正＞V逆B.A点比B点的反应速率快C.n＞pD.m+n＞p二等效平衡导学探究化学平衡的建立与反应途径无关，从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同，这样的平衡称为等效平衡。1.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是。N2(g)＋3H2(g)2NH3①1mol3mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol1.5mol1mol④1mol3mol2mol解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的量相同。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不同的可逆反应有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡会移动，必须极值等量平衡才等效。解析答案①②③解析答案2.若在恒温恒压条件下，按题1中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是。解析恒温恒压条件下，若转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后两种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强不变，不管反应前后气体分子数是否改变，对可逆反应的平衡都没有影响，而成比例的增加反应物后体积膨胀，压强不变，所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。①②③④3.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是。CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)①2mol2mol0mol0mol②0mol0mol4mol4mol③4mol4mol2mol2mol④1mol2mol1mol2mol解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应