化学平衡图像(2).ppt

关于化学平衡的图像(2)第一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月2、看图像：、看图像：一看一看面面认清坐标系认清坐标系,搞清纵坐标搞清纵坐标()、横坐标所代表的意义、横坐标所代表的意义。二看二看线线看清曲线的走向看清曲线的走向,变化的趋势变化的趋势,三看三看点点看线的特殊点：起点、拐点、终点、交点、最高点、看线的特殊点：起点、拐点、终点、交点、最高点、最低点。最低点。四看四看要不要做要不要做辅助线辅助线（“等温线等温线”、“等压线等压线”），有多个，有多个变量时，定一议二。变量时，定一议二。1、审题、审题紧扣可逆反应的特征，搞清反应的吸、放热情况，体紧扣可逆反应的特征，搞清反应的吸、放热情况，体积的变化，有无固体、纯液体物质参加或生成等。积的变化，有无固体、纯液体物质参加或生成等。一、解答化学平衡图像题的步骤一、解答化学平衡图像题的步骤:斜率大小的含义。斜率大小的含义。二、常见的平衡图像类型二、常见的平衡图像类型1 1、速率、速率-时间图像（时间图像（V-tV-t图）图）第二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月tvv正正v逆逆t1 t2Av正正t1 t2tvv逆逆Bv逆逆t1 t2tvv正正CD例例1：某温度下某温度下,在密闭容器里在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气体建立平衡后三种气体建立平衡后,改变条件改变条件,对对反应反应2SO2+O22SO3(正反应放热正反应放热)速率的影响如图所示速率的影响如图所示:加催化剂对速率影响图象是加催化剂对速率影响图象是()升温对速率影响的图象是升温对速率影响的图象是()增大容器体积对速率影响的图象是增大容器体积对速率影响的图象是()增大增大O2的浓度对速率影响的图象是（的浓度对速率影响的图象是（）DCABv逆逆t1 tvv正正=v正正v逆逆第三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例2:右图是右图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热正反应放热)的平衡移动图象，影响该平衡的原因可的平衡移动图象，影响该平衡的原因可能是能是（）D、升温，同时加压、升温，同时加压C、减压，同时降温、减压，同时降温B、增大反应物浓度、增大反应物浓度A、增大反应物浓度，同时、增大反应物浓度，同时减小生成物浓度减小生成物浓度V Vt0V V(正正)V V(逆逆)A第四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0在在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图关系如图,则图中氨的百分含量最低的时间则图中氨的百分含量最低的时间段是段是()，氨的百分含量最高的时间段是，氨的百分含量最高的时间段是()A.t0t1B.t2t3C.t3t4D.t5t6例例3：第五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月时间时间t0t1t2t3t4t5t6(逆逆)(正正)(逆逆)(正正)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)HT1）的）的变化关系如图示变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，、当压强不变时，升高温度，Y的的体积分数变体积分数变，平衡向平衡向方向移动，则正反应方向移动，则正反应是是热反应。热反应。2、当温度不变时，增大压强，、当温度不变时，增大压强，Y的的体积分数变体积分数变，平衡向平衡向方向移动，则化学方方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是程式中左右两边的系数大小关系是。Y的的体体积积分分数数压强压强T1T2小小正反应正反应吸吸大大逆反应逆反应b(c+d)第十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练练习习6、如如图图所所示示，反反应应：X X（气气)+3Y)+3Y（气气）2Z2Z（气气）H0 HPP2 2）下下达达到到平平衡衡时时，混混合合气气体体中中Z Z的的百百分分含含量量随随温温度度变变化化的曲线应为（的曲线应为（）C第十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例1、反应反应2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应放热正反应放热)在不同在不同(T1和和T2)温度及不同压强温度及不同压强(p1和和p2)下，产物下，产物Z的物质的量的物质的量n(Z)与反应时间与反应时间t的关系如图所示。下述判断正确的是的关系如图所示。下述判断正确的是()A.T1T2,p1p2B.T1p2C.T1T2,p1p2D.T1T2,p1V逆逆的点是的点是。C点点0ABCEDTNO的转的转化率化率六、平衡线与非平衡点六、平衡线与非平衡点第二十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例2 2、mA(s)+nB(g)qC(g)mA(s)+nB(g)qC(g)的可的可逆反应中，在恒温条件下，平衡时逆反应中，在恒温条件下，平衡时B B的体积分数的体积分数(B(B)与压强与压强(p)(p)的关系如图所示，有关叙述正确的是（的关系如图所示，有关叙述正确的是（）A.nqC.X点：点：v v正正v v逆逆；Y点：点：v v正正 0第二十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例3 3、两种气态单质按下列反应、两种气态单质按下列反应 X X2 2(g)+Y(g)+Y2 2(g)2XY(g)(g)2XY(g)，X X2 2与与Y Y2 2按一定比例混合，按一定比例混合，在不同温度下经一定时间反应，混合物中在不同温度下经一定时间反应，混合物中X X2 2的体积分数变的体积分数变化如图所示，试确定该反应是吸热反应还是放热反应。化如图所示，试确定该反应是吸热反应还是放热反应。第二十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月总结：解题思路：总结：解题思路：1、曲线上的点代表平衡状态，曲线外的、曲线上的点代表平衡状态，曲线外的点未达平衡状态。可逆反应要向点未达平衡状态。可逆反应要向“趋向于趋向于平衡状态方向平衡状态方向”进行，以此判断某点进行，以此判断某点v v正正、v v逆逆的大小关系。的大小关系。2、不同点的反应速率的比较，则需要根、不同点的反应速率的比较，则需要根据压强的高低或者是温度的高低来判断。据压强的高低或者是温度的高低来判断。第二十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例1.在容积固定为在容积固定为2L的密闭容器中充入的密闭容器中充入X、Y各各2mol，发生反应：，发生反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)达到平衡时，以达到平衡时，以Y的浓度改变表示的关系如下图所示：的浓度改变表示的关系如下图所示：回答下列问题：回答下列问题：（1）用）用S表示面积，如表示面积，如Obd的面积的面积可表示为可表示为S(Obd)，则，则S(abdO)表示的表示的意义是：意义是：_。（2）平衡时）平衡时Y的物质的量浓度可的物质的量浓度可表示为：表示为：_mol/L。（3）平衡时生成）平衡时生成Z的物质的量可表示的物质的量可表示为为_mol。v(Y)t(s)OV(正正)v(逆逆)abdt时间时间速度速度表示反应正向进行时减少表示反应正向进行时减少的的Y的物质的量浓度的物质的量浓度1-S(aOb)2S(aOb)科学的学习方法助你成功！科学的学习方法助你成功！七、七、化学反应速率与化学平衡的综合运用化学反应速率与化学平衡的综合运用第二十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例2 2、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变其一条、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变其一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P P表示压强，表示压强，T T表示温度，表示温度，n n表示物质的量）：表示物质的量）：根据以上规律判断，根据以上规律判断，下列结论正确的是（下列结论正确的是（）A A反应反应I I：B B反应反应IIII：C C反应反应IIIIII：D D反应反应IVIV：BC第二十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例3、向一体积不变的密闭容器中充入向一体积不变的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如左三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如左图所示，其中图所示，其中t0t1阶段阶段c(B)未画出。右图为反应体系中反应速率随时间未画出。右图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，变化的情况，t2、t3、t4时刻分别改变时刻分别改变温度、压强和催化剂三温度、压强和催化剂三种条件之种条件之一。一。（1）若）若t1=15min，则，则t0t1阶段以阶段以C的浓度变化表示的反应的浓度变化表示的反应速率为速率为。（2）t3时改变的条件为时改变的条件为，B的起始物质的量为的起始物质的量为。并在左上图画出并在左上图画出t0t1阶段阶段B浓度浓度的变化曲线。的变化曲线。（3）各阶段平衡时对应的平衡）各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：常数如下表所示：则则K1=_,K1、K2、K3、K4之间的大小关系之间的大小关系为为。K4K3K2K1t4t5t3t4t2t3t1t2（4）t4t5阶段，若阶段，若A的物质的量变化了的物质的量变化了001mol，而此阶段中反应体系的能，而此阶段中反应体系的能量变化为量变化为akJ，写出此条件下该反应的热化学方程式：，写出此条件下该反应的热化学方程式：。（5）在相同条件下，若起始时容器中加入）在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、bmolB和和cmolC，要达到，要达到t1时刻同时刻同样的平衡，样的平衡，a、b、c要满足的条件为要满足的条件为。第三十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月此题的综合性很强此题的综合性很强由图由图1可知，可知，A减少，减少，C增加，所以增加，所以A是是反应物，反应物，C是产物，但是是产物，但是B不确定不确定A-C，B?由减少、由减少、增加的比例，可知，增加的比例，可知，A减少减少0.2，C增加增加0.3，即，即2：32A-3C由图由图2知，每次改变条件不同，知，每次改变条件不同，t2-t3是催化剂，只改变速率，是催化剂，只改变速率，不影响平衡，那么，不影响平衡，那么，t3-t4同样没有影响平衡，所以是减压，同样没有影响平衡，所以是减压，即说明前后气体体积不变，所以即说明前后气体体积不变，所以B是反应物，即是反应物，即：2A+B3CA起始起始2mol，1mol/L，即容器，即容器2L则则B减少减少0.1，所以起始，所以起始0.5mol/L，即，即1mol第三十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例例4、（2009广东）甲酸甲酯水解反应方程式为：广东）甲酸甲酯水解反应方程式为：某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转化率在温度甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（下随反应时间（t）的变化如下图：）的变化如下图：（50,22.9）第三十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：结果见下表：请计算请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为范围内甲酸甲酯的减少量为mol，甲酸甲酯的平均，甲酸甲酯的平均反应速率为反应速率为molmin-1(不要求写出计算过程不要求写出计算过程)。（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：其原因：。（3）上述反应的平衡常数表达式为：）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度，则该反应在温度T1下的下的K值为值为。（4）其他条件不变，仅改变温度为）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于大于T1），在答题卡框图中画），在答题卡框图中画出温度出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。第三十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月答案：（答案：（1）0.0459.010-3（2）该反应中甲酸具有催化作用）该反应中甲酸具有催化作用反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢。反应速率较慢。反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。大。反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。（减小，直至为零。（3）0.14第三十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月解析：（解析：（1）15min时，甲酸甲酯的转化率为时，甲酸甲酯的转化率为6.7%，所以，所以15min时，甲时，甲酸甲酯的物质的量为酸甲酯的物质的量为11.00mol6.7%=0.933mol；20min时，甲酸甲酯时，甲酸甲酯的转化率为的转化率为11.2%所以所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为时，甲酸甲酯的物质的量为11.00mol11.2%=0.888mol，所以，所以15至至20min甲酸甲酯的减少量为甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045mol，则甲酸甲酯的平均速率，则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min=0.009molmin-1。（2）参考答案。（）参考答案。（3）由图象与表格可知，在）由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为甲酯的转化率为24%，所以甲酸甲酯转化的物质的量为，所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.0024%=0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量=0.76mol，水的物质的量，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量，甲酸的物质的量=0.25mol甲醇的物甲醇的物质的量质的量=0.76mol所以所以K=（0.760.25）/（1.750.76）=1/7（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意图时要注意T2达到平衡的时间要小于达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率减小，所以绘图时要注意衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率减小，所以绘图时要注意T2达到平达到平衡时的平台要低于衡时的平台要低于T1。第三十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月感谢大家观看4/5/2023第三十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月