高中化学 化学平衡图像课件 新人教选修4 68页

化学平衡移动\n平衡移动图像包括：C—t，转化率a—t，a%—t，a—P—T，a%—P—T等曲线。解题策略1.“三看”：一看坐标含义，二看特殊点（起点、拐点、终点），三看变化趋势。2.先拐先平原则判断温度和压强的大小:在转化率(或百分含量)与时间的图像中,先出现拐点,先平衡,代表的温度或压强大。3．分析图像“定一议二”原则：即温度一定时，讨论压强与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断方程式中左右气体系数的大小或某物质的状态；压强一定时，讨论温度与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断放热反应或吸热反应。\n化学反应速率图象分析（1）看起点和终点分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。看下图：写反应方程式0.51.51.02.0物质的量CAB时间反应速率之比=反应方程式的系数之比2A+B3C\n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下图所示，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．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始到10s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)练习：\n化学反应速率图象分析(2).看变化趋势分清正反应和逆反应;分清放热反应和吸热反应;分清“突变”和“渐变”V正V逆V'正V'逆V时间此图表示：增大反应物浓度时，正反应、逆反应的速率变化情况\n练习：看图：是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？突变V正V逆V'正V'逆答：降温或减压。平衡向正反应方向移动。时间V\n练习：看图：说出改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？V正V逆V'正V'逆=突变答：加催化剂或增大压强。平衡不移动。时间V\n化学反应速率图象分析V正V逆看图：化学平衡向什么方向移动？V时间答平衡向正反应方向移动。\nV正V逆V时间此图合理吗？为什么？\n时间VV正V逆看图：化学平衡向什么方向移动？逆向移动\n（2008全国Ⅰ-11）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，△H=-1025kJ/mol，该反应是一个可逆反应。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（）规律点拨：先拐先平原则判断温度和压强的大小:在转化率(或百分含量)与时间的图像中,先出现拐点,先平衡,代表的温度或压强大。c\n规律点拨：分析图像“定一议二”原则：即温度一定时，讨论压强与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断方程式中左右气体系数的大小或某物质的状态；压强一定时，讨论温度与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断放热反应或吸热反应。\n一、浓度-时间图：tcCAB可用于：1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：A+2B3CA的转化率=33.3%B的转化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：例：练：5A3B+2CA的转化率=62.5%\n1.何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应浓度-----时间图像的关键:\n⑴物质的量减少的是反应物，物质的量增加的是生成物；反应前后物质的量不变的是催化剂。⑵反应一段时间后，各物质的量保持不变且都大于0，则该反应为可逆反应；若一段时间后，某物质的量减小至0或趋向于0，说明该反应是不可逆反应。⑶根据相同时间内各物质的化学方应速率（或物质的量浓度的改变量）之比等于化学方程式中的化学计量数之比，可求出化学方程式的化学计量数。总结：\n2.速率---时间图象（V—t图象）判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。(A)(B)(C)\n⑴改变条件使平衡移动的瞬间若曲线是连续的，则改变的单一条件是物质的浓度发生改变所致；改变条件使平衡移动的瞬间若曲线出现断点，则改变的单一条件要么是温度，要么是压强；改变条件平衡不移动但反应速率变化，此时曲线也出现断点，则改变的单一条件要么是催化剂，要么是反应前后气体总体积不变的可逆反应中压强改变所致。⑵若新平衡时反应速率比原平衡大，则改变的条件影视增大物质的浓度，或增大压强，或升高温度，或使用正催化剂；若新平衡时反应速率比原平衡小，则改变的条件是减小物质的浓度，或减小压强，或降低温度，或使用负催户剂。⑶根据改变条件的瞬间，正逆速率的相对大小可判断平衡移动的方向，进而确定改变的条件是增大还是减小反应物（或生成物）的浓度；反应是放热还是吸热；反应中左右两边气体物质的化学计量数之和的大小关系；使用的是正催化剂还是负催化剂解这类图像应抓住以下三点：\n速度-时间图：可用于：1)已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。2)(已知反应)判断引起平衡移动的因素。tvv正v逆t1t2•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。增大反应物浓度正tvv正v逆t1t2•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。减小生成物浓度正\n速度-时间图：•已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是(升高或降低)，平衡向反应方向移动，正反应是热反应。t1t2tvv正v逆升高正吸•若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v-t图。t1t2tvv逆v正\n下图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率和化学平衡，随外界条件改变而变化的情况。由图可推断：⑴正反应是反应，（填放热或吸热）⑵若A、B是气体,D的状态是。放热反应速率0降温加压时间v逆v正v正v逆v逆V正固体或液体同类变式\n速度-时间图：•对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是(增大或减小)，平衡向反应方向移动，m+n(>、<、=)p+q。v逆t1t2tvv正增大逆<•若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v–t图。t1t2tvv逆v正\n速度-时间图：v逆t1t2tvv正•对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是a.升高温度b.增大压强。根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。\n•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。速度-时间图：v逆t1tvv正由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是a.加入(正)催化剂b.当m+n=p+q时增大压强。平衡没有移动。\n练习:1、以mA（g）+nB（g）qC（g）；为例若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0，m+n___qV正V逆Vtt2t1\n例1:在容积固定为2L的密闭容器中，充入X、Y气体各2mol，发生可逆反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速度与时间t的关系如图所示，则Y的平衡浓度表达式正确的是（式中S是对应区域的面积）典例精析t/sVY/(mol·L-1·s-1)abdO\n反应A(g)+B(g)C(g)；△H<0已达平衡,升高温度,平衡逆向移动,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为首先要把握大方向,即升温使V正、V逆都变大,所以B不对；再看起点和终点,由于原反应是平衡的(V逆=V正),因而起点相同,又由于再次达到平衡(V正＝V逆),因而终点相同,故A不对；由于正反应是放热反应,所以升温使V正和V逆都增大,但逆反应增大得更多,故V逆更大,即V逆的曲线斜率大，故答案为C。变式1ABCDVtV正V逆VtV逆V正VtV逆V正VtV正V逆\n例题:下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g)，△H<0，在某温度时的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述正确的是A.第6min后，反应就终止了B.X的平衡转化率为85%C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减少以物质的量(浓度)—时间图像描述可逆反应达平衡的过程0.20.40.60.81.002468t/minc/(mol/L)\n下列各图是温度或压强对反应2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)（正反应为吸热反应）的正逆反应速率的影响，其中正确的图象是（）AV正V逆TVBV正V逆TVCV正V逆PvDV正V逆PVA速率—压强（或温度）图象\n在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（）百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象B定一议二\nmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)200C300C100CA转化率压强0Pm+np+q>正反应是____反应看图技巧：图象中有三个量时，“定一议二”，再看曲线的变化趋势。等压线转化率——温度——压强曲线吸热\n转化率——压强——温度曲线A转化率温度01.01107Pa1.01106Pa1.01105PaTmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)m+np+q>正反应是反应等温线放热\nPA%500℃200℃某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的转化率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105Pa•正反应放热m+n>p+q•正反应放热m+np+qPA%300℃200℃•正反应吸热m+n=p+q\n某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%PY100℃200℃300℃A、D\n(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q例、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B转化率（或产率、百分含量等）----时间图象T2>T1P2>P1先拐先平，数值大\n某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：tA的转化率T1T2•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•正反应吸热tB的转化率P1P2•m+nV逆B．A点比B点反应速率快C．n>pD．m+n>pN%压强.BA.变式\nX(g)+Y(g)2Z(g)；△H<0，达平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为Z%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaABCD变式\n例8下列反应符合下图p-v变化曲线的是A.H2(g)+I2(g)2HI(g)B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)D.CO(g)+C(s)2CO(g)由速率-压强(温度)图像描述平衡移动时正逆反应速率的变化V(正)V(逆)VP平衡点\n下列反应符合下图T-v变化曲线的是A．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0B．N2O3(g)NO2(g)＋NO(g)；ΔH＞0C．3NO2(g)＋H2O(l)2HNO3(aq)＋NO(g)；ΔH＜0D．2CO(g)CO2(g)＋C(s)；ΔH＜0V(正)V(逆)VT平衡点变式\n混合气体平均相对分子质量—温度(压强)图像例9:可逆反应2A+B2C(g)(正反应放热)，随温度变化气体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（）A．A和B可能都是固体B．A和B一定都是气体C．若B为固体，则A一定是气体D．A和B不可能都是气体E．A和B可能都是气体平均摩尔质量温度\n其它：Tvv逆v正T1T2•正反应吸热Tvv正v逆•正反应吸热TC%450℃•正反应放热PA%P1•m+n0)中NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是。ABCEDC点TNO转化率\n3、如图，条件一定时，反应2NO（g）+O2(g)2NO2(g)+Q（正反应为放热）中NO的Rmax与T变化关系曲线，图中有a、b、c、d4个点，其中表示未达到平衡状态，且v正＜v逆的点是（）A.aB.bC.cD.d\n解析化学平衡时有Rmax，a、b在曲线上为平衡点，c、d点未达平衡。d点在曲线右上方，从d点向横坐标引辅助线，可知该温度平衡时R（NO）比d点的小，说明该点未达到平衡，且v正＜v逆平衡向逆向移动，或从d点向纵坐标引垂线，d点T比平衡点的高，该反应正向放热，升高温度平衡向吸热的逆向移动,同样得出结论v正＜v逆，而选D。答案D\n4、mA(s)+nB(g)pC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数B%与压强（p）的关系如图所示。有关叙述正确的是（）A.m+n＜pB.n＞pC.x点：v正＜v逆，y点：v正＞v逆D.x点比y点反应速率慢D\n5.将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下，将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是()\n解析粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间内损失的CaCO3的质量大，可排除A、B；由于a>b，用粉末状CaCO3的消耗量大于块状CaCO3，故当粉末状CaCO3完全消耗时，块状CaCO3尚有剩余，此后单位时间内CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3。答案C\n6.已知某可逆反应在密闭容器中进行，化学方程式为A（g）+2B（g）3C(g)+D(s)ΔH＜O。图中a曲线代表一定条件下该反应的过程。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（）①增大A的浓度②缩小容器的容积③加入催化剂④升高温度A.①③B.②④C.②③D.③④C\n7、对于可逆反应：A2（g）+3B2（g）2AB3（g）+Q（Q>0），下列图像中正确的是（）AC\n0.20.40.60.81.00.90.70.40.2012ABCD1.某温度时，在2L容器中A、B、C、D四种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为。A＋3B＝4C＋2D2.右图中A曲线表示一定条件下可逆反应X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)(正反应是放热反应)的反应过程。若使A曲线变为B曲线，可采取的措施（）0X的转化率反应时间BAA.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能力提升\n3.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是（）A.t1时，N的浓度是M浓度的2倍D.t3时，反应达到平衡B.t2时，正逆反应速率相等，反应达到平衡C.t3时，正反应速率大于逆反应速率AD\n4.在容积固定的密闭容器中存在如下反应A(g)+3B(g)2C(g)；△H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是（）A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高A\n5.在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO2（g）O2（g）+2NO（g）；ΔH＞0，达到平稳。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是（）A、当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量B、当X表示压强时，Y表示NO2的转化率C、当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度D、当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量0xyAD\nTC%1.01×106Pa1.01×105Pa1.01×104Pa某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应吸热PA%300℃200℃正反应吸热m+n>p+qm+n=p+q等温线等压线t1t2\n6.对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%PY100℃200℃300℃A、DP1等温线P2\n7.右图是温度和压强对X+Y2Z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（）。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＞0C\n8.反应：L（S）＋aG（g）bR（g）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响图所示：A.上述反应是放热反应B.上述反应是吸热反应Ｃ.a＞bD.a＜b图中：压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断（）BD\n