第二章　化学反应速率与化学平衡-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

2023版化学·选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 学科素养微专题(三)　化学 平衡图像 1．化学平衡图像解题策略 (1)先拐先平 在含量(或转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)定一议二 当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。 (3)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。 2．速率—时间(或温度、压强等)图像 (1)“渐变”类v­t图像 说明：渐变类图像一般是改变物质浓度所致，速率谁在上谁大，平衡向谁移动。 (2)“断点”类v­t图像 说明：断点类图像一般是改变温度或压强所致，速率谁在上谁大，平衡向谁移动。 (3)“平台”类v­t图像 说明：平台类图像一般是增加催化剂或增大压强(反应前后气体体积不变的反应)所致，速率增大，平衡不移动。 3．有关百分含量(或转化率)的平衡图像 (1)百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 ①图像展示 ②解题原则——“先拐先平数值大” 如图Ⅰ中T2>T1，图Ⅱ中p2>p1，图Ⅲ中a可能使用了催化剂。 ③分析过程 a．图Ⅰ中，T2>T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 b．图Ⅱ中，p2>p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为气体体积增大的反应。 c．图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强(压缩体积)。 (2)百分含量(或转化率)－压强－温度图像 ①图像展示 ②解题原则——“定一议二” 一般固定横坐标，讨论纵坐标随条件的变化，再结合方程式判断平衡的移动方向。 ③分析过程 如图Ⅰ中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，生成物的百分含量下降，说明平衡逆向移动，即正反应为放热反应。当温度相等时，在图Ⅰ中作横轴的垂线，与两条等压线交于两点，这两点自下而上为增大压强，生成物的百分含量增加，说明平衡正向移动，即正反应为气体体积减小的反应。图Ⅱ分析同理。 4．几类特殊图像 (1)如图所示，对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆，M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)如图所示，对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 [典例1]已知反应：CH2==CHCH3(g)＋Cl2(g) eq \o(――――――→,\s\up17(一定条件下)) CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按ω＝ eq \f(n（Cl2）,n（CH2==CHCH3）) 向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系，图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。则下列说法正确的是(　　 ) A．图甲中ω1＞1 B．图乙中，线A表示正反应的平衡常数 C．在恒容容器中进行，压强不变时反应达到平衡状态 D．当温度为T1、ω＝2时，Cl2的转化率为33.3% 解析：选D。温度一定时，若增大 eq \f(n（Cl2）,n（CH2==CHCH3）) ，平衡时丙烯的体积分数减小，故图甲中ω1＜1，A项错误。由图甲可知， eq \f(n（Cl2）,n（CH2==CHCH3）) 一定时，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的ΔH＜0，则升高温度，平衡常数K减小，故图乙中线A代表逆反应的平衡常数，B项错误。该反应前后气体计量数相等，气体总物质的量不变，故恒容 时气体压强始终不变，不能根据压强判断是否达到平衡状态，C项错误。由图乙可知，T1时正、逆反应平衡常数均为1，ω＝ eq \f(n（Cl2）,n（CH2==CHCH3）) ＝2，设 n(Cl2)＝2 mol，n(CH2==CHCH3)＝1 mol，平衡时转化的Cl2为x mol，容器的容积为1 L，则有 　 　CH2==CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g) c(起始)　　 　1　　　　 2　　　　　　　0　　　　 　0 c(转化)　　 　x　　 x　　　 x　　 x c(平衡)　　　1－x　 2－x　　　 x　　 x 则T1时平衡常数K＝ eq \f(x2,（1－x）·（2－x）)