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第3课时 化学平衡的图像
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课标解读
1.能识别有关化学平衡的简单图像。
2.能从图像分析影响可逆反应的因素,结合化学平衡移动原理,解释常见的问题。
1.能从图像给出的信息收集证据,能通过分析推出有关化学平衡的相关结论。(证据推理与模型认知)
2.通过化学平衡图像的分析方法的认识,构建通过图像解决实际问题的能力。(科学探究与创新意识)
知识01 化学平衡图像的类型及特点
1.速率—时间图像(v-t图像)
(1)正反应速率突变,逆反应速率渐变,v′正>v′逆,说明是__________________,使正反应速率突变,且平衡_________移动。
(2)v正、v逆都是突然减小的,v′正>v′逆,平衡_________移动,说明该反应的正反应可能是_________或__________________的反应,改变的条件是_________或_________。
(3)v正、v逆都是突然增大的,并且v正、v逆增大程度相同,说明该化学平衡_______移动,可能是_______,也可能是____________________________________。
2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
(1)T2_____T1,温度升高,平衡_______移动,正反应是_______反应。
(2)p2______p1,压强增大,A(反应物)的转化率_______,说明正反应是______________的反应。
(3)生成物C的百分含量不变,说明平衡_______移动,但反应速率a____b,故a可能_______;若该反应是反应前后气体分子数目的可逆反应,a也可能是______________。
3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像
压强不变时,生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐_______,说明正反应是_______反应;
温度T不变,做横坐标的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,压强_______,生成物C的百分含量_______,说明正反应是______________的反应。
4.物质的量 (浓度)—时间图像(n/c-t图像)
在2 L刚性密闭容器中,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:
(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2 min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(2 min)时的正反应速率是_____________。
【即学即练1】密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,根据速率-时间图像,回答下列问题。
(1)下列时刻所改变的外界条件分别是:
t1_________________;t3________________;t4________________。
(2)物质A的体积分数最大的时间段是___________。
(3)上述图像中C的体积分数相等的时间段是__________。
(4)反应速率最大的时间段是___________。
(5)t0~t1、t3~t4、t5~t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为____________。
知识02 化学平衡图像解题方法
1.判断平衡移动方向
判断平衡移动方向,根据v′正、v′逆的相对大小;判断改变的哪种外界条件,根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化,若v′正或v′逆有一个发生了“突变”,则为改变的浓度;若两个都发生了“突变”,则为改变的温度或压强;若两个都发生了“突变”且仍然相等,则为加入催化剂或等体反应改变压强。
2.“定一议二”原则
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;或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。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(T1<T2),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+b_____c。
(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。
3.“先拐先平”原则
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)