人教版高中化学 化学平衡的图象分析课件 粤教选修4.ppt

第三节第三节化学平衡的移动化学平衡的移动 图像问题图像问题2021/8/9 星期一1对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：下的方法进行分析：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。勒夏特列原理挂钩。紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。参加或生成等。看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。间搭桥。看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。先拐先平。例如，在转化率先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。浓度大、压强高。定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。再讨论另外两个量的关系。2021/8/9 星期一2一、一、浓度浓度-时间图时间图：tcCAB 可用于：可用于：1)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：A+2B 3CA的转化率的转化率=33.3%B的转化率的转化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：例：例：练：练：5A 3B+2CA的转化率的转化率=62.5%2021/8/9 星期一31.何为反应物、生成物何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应是否为可逆反应浓度浓度-时间图像的关键时间图像的关键:2021/8/9 星期一4练习练习:例例题题1.1.今今有有正正反反应应放放热热的的可可逆逆反反应应，若若反反应应开开始始经经t t1 1s s后后达达平平衡衡，在在t t2 2s s时时由由于于反反应应条条件件改改变变，使使平平衡衡破破坏坏，到到t t3 3s s时时又又达达平平衡衡，如如右右图图所所示示，（1 1）该反反应的的反反应物物是是_（2 2）该反反应的化学方程式的化学方程式为_ （3 3）分析从）分析从t t2 2到到t t3 3时曲线改变的原因是（时曲线改变的原因是（）A A、增大了、增大了X X或或Y Y的浓度的浓度B B、使用了催化剂、使用了催化剂C C、缩小体积，使体系压强增大、缩小体积，使体系压强增大D D、升高了反应温度、升高了反应温度X、YX+Y ZD解题指导：解题指导：水平线代表平衡水平线代表平衡状态状态各物质的各物质的c呈反应系数呈反应系数比比达到平衡前，一般反应物达到平衡前，一般反应物浓度减小，产物浓度增大。浓度减小，产物浓度增大。2021/8/9 星期一5二、速度二、速度-时间图：时间图：可用于：可用于：1)1)已知引起平衡移动的因素，判断反应是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。吸热或放热，反应前后气体体积的变化。2)(2)(已知反应已知反应)判断引起平衡移动的因素。判断引起平衡移动的因素。tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。增大反应物浓度增大反应物浓度正正tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。减小生成物浓度减小生成物浓度正正2021/8/9 星期一6二、速度二、速度-时间图：时间图：已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是则温度的变化是 (升高或降低升高或降低)，平，平衡向衡向 反应方向移动，正反应是反应方向移动，正反应是 热反应。热反应。t1 t2tvv正正v逆逆升高升高正正吸吸若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低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温度，画出平衡移动过程中的 v-t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正2021/8/9 星期一7二、速度二、速度-时间图：时间图：对于对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压，改变压强时有如下图变化，则压强变化是强时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小增大或减小)，平衡向，平衡向 反应方向移动，反应方向移动，m+n (、=)p+q。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆p+q，平衡后降低，平衡后降低压强时，画出相关的压强时，画出相关的 v t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正2021/8/9 星期一8二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 t2tvv正正对于反应对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应正反应放热放热)有如下图所示的变化，请分析引起平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。衡移动的因素可能是什么？并说明理由。由于由于v正正、v逆逆均有不同均有不同程程 度的增大，引起平衡移动度的增大，引起平衡移动 的因素可能是的因素可能是 a.升高温度升高温度 b.增大压强增大压强。根据反应方。根据反应方 程式，升高温度平衡向逆程式，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。中引起平衡移动的因素是升高温度。2021/8/9 星期一9对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如有如下图所示的变化，请分析下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可时的改变因素可能是什么？并说明理由。能是什么？并说明理由。二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 tvv正正 由于由于v正正、v逆逆相同程相同程 度的增大，度的增大，t1时的改变时的改变因素可能是因素可能是 a.加入加入(正正)催化剂催化剂 b.当当m+n=p+q时增大压强时增大压强。平衡没有。平衡没有移动。移动。2021/8/9 星期一10练习练习:1、以、以mA（g）+nB（g）qC（g）；为例为例若增大压强，或升高温度，重新达到平若增大压强，或升高温度，重新达到平衡衡v正正、v逆逆变化如图，则变化如图，则H_0，m+n_qV正正V逆逆Vtt2t12021/8/9 星期一11三、某物质的转化率三、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压强或压强)图：图：tA的的转转化化率率T1T2对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应吸热正反应吸热tB的的转转化化率率P1P2m+np+qtT1T2A%A%正反应放热正反应放热C%C%tP1P2m+n=p+q2021/8/9 星期一12三、某物质的转化率三、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压强或压强)图：图：对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1m+np+q正反应放热正反应放热m+np+qPA%A%300200正反应吸热正反应吸热m+n=p+q2021/8/9 星期一15四、某物质的转化率四、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-温度温度(或压强或压强)图：图：对于对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有如下图所示的变化，图中有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示：A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A%D、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY100200300A、D2021/8/9 星期一16五、其它：五、其它：Tvv逆逆v正正T1T2正反应吸热正反应吸热Tvv正正v逆逆正反应吸热正反应吸热TC%C%450正反应放热正反应放热PA%A%P1m+n P P 1 1T T2 2 T pm+n p0 Q0 QC%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 12021/8/9 星期一18例例2（2004年广东年广东18）右图曲线）右图曲线a表示表示放热反应放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中进行过程中X的转化率随时间变化的关的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（曲线进行，可采取的措施是（）A升高温度升高温度B加大加大X的投入量的投入量C加催化剂加催化剂D减小体积减小体积2021/8/9 星期一19（2004年年 江苏江苏）18在容积固定的密闭容器中存在如下反在容积固定的密闭容器中存在如下反应：应：A(g)+3B(g)2C(g)；H0某研究小组研究了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实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是A图图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化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剂效率较高B图图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D图图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化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剂效率较高2021/8/9 星期一201.下列图象中，不能表示反应下列图象中，不能表示反应A2(g)3B2(g)2AB3(g)（H0)中中NO 的最大转化率与温度的关的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有系曲线。图中坐标有A A、B B、C C、D D、E 5E 5点，其中表点，其中表示未达平衡状态且示未达平衡状态且V V正正VV逆逆的点是的点是 。ABCEDC点点TNO转化率2021/8/9 星期一222009广东省15题取取5等份等份NO2，分别加入温度不同、容积相同，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，H0 反应相同时间后，反应相同时间后，分别测定体系中分别测定体系中NO2的百分量（的百分量（NO2%），并），并作出其随反应温度（作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是示意图中，可能与实验结果相符的是B2021/8/9 星期一232009广东7题难挥发性二硫化钽（难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯。将不纯的）可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：加热炉中。反应如下：TaS2（s）+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)下列说法正确的是下列说法正确的是A在不同温度区域，在不同温度区域，TaI4 的量保持不变的量保持不变B在提纯过程中，在提纯过程中，I2 的量不断减少的量不断减少C在提纯过程中，在提纯过程中，I2 的作用是将的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区从高温区转移到低温区D该反应的平衡常数与该反应的平衡常数与TaI4 和和S2 的浓度乘积成反比的浓度乘积成反比1123K1023KC2021/8/9 星期一24