微专题突破3 化学平衡图像（课件PPT)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

化学反应速率与化学平衡 第二章 微专题突破3　化学平衡图像 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课末·随堂演练 课时作业（七） 阶段重点突破练（三） 【例题】（2021·湖南卷）（多选）已知：A（g） ＋2B（g） 3C（g）　Δ H ＜ 0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和 3 mol B发生反应， t1时达到平衡状态Ⅰ，在 t2时改变某一条件， t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 容器内压强不变，表明反应达到平衡 B. t2时改变的条件：向容器中加入C C. 平衡时A的体积分数φ：φ（Ⅱ）＞φ（Ⅰ） D. 平衡常数 K ： K （Ⅱ）＜ K （Ⅰ） 答案　BC　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　容器内发生的反应为A（g）＋2B（g） 3C（g），该 反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下， 气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应 达到平衡状态，A项错误； t2～ t3过程中， t2时， v正瞬间不变， 平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是 “突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等 影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B项正确； 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系 中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比 例为1∶2，因此平衡时A的体积分数φ（Ⅱ）＞φ（Ⅰ），C项正 确；平衡常数 K 与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所 以 K 保持不变，D项错误；故选BC。 最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系 中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比 例为1∶2，因此平衡时A的体积分数φ（Ⅱ）＞φ（Ⅰ），C项正 确；平衡常数 K 与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所 以 K 保持不变，D项错误；故选BC。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 1. 速率—时间图像（ v － t 图像） [解题策略]　Ⅰ. v正突变， v逆渐变，且 v正＞ v逆，说明是增大了 反应物的浓度，使 v正突变，且平衡正向移动。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 Ⅱ. v正、 v逆都突然减小，且 v正＞ v逆，说明平衡正向移动，该反 应的正反应可能是放热反应或气体体积增大的反应，改变的条 件可能是降温或减压。 Ⅲ. v正、 v逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没 有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体 体积不变的反应压缩体积（即增大压强）。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 2. 百分含量（或转化率）—时间—温度（或压强）图像 [解题策略]　“先拐先平数值大”。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Ⅰ中 T2＞ T1）、压强较大（如图Ⅱ中 p2＞ p1）或使用了 催化剂（如图Ⅲ中a使用了催化剂）。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 Ⅰ.表示 T2＞ T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向 移动。 Ⅱ.表示 p2＞ p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体 积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应 速率a＞b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体 体积不变的可逆反应，a增大了压强（即压缩体积）。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 3. 百分含量（或转化率）—温度（压强）图像 [解题策略]　“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐 标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一 个变量，讨论另外两个变量之间的关系。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 如图Ⅰ中确定压强为105 Pa或 107 Pa，则生成物C的百分含量随 温度 T 的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温 度 T 不变，作横轴的垂线，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，增大压强，生成物C 的百分含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应。同理分 析图Ⅱ。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 1. 某密闭容器中发生如下反应：X（g）＋3Y（g） 2Z（g） Δ H ＜0，下图表示该反应的速率（ v ）随时间（ t ）变化的关 系， t2、 t3、 t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的 初始加入量。下列说法中正确的是（　　） A. t4～ t5时间内转化率最低 B. t3时降低了温度 C. t5时降低了温度 D. t2时加入了催化剂 答案　D　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　t1时刻达到平衡， t2时刻改变条件后反应速率增大，但平衡 未移动，该反应为分子数减小的反应，若压强改变，则平衡将移 动，所以该时刻改变条件为使用催化剂，D项正确； t3时刻改变条 件后正逆反应速率减小，且 v （正）＜ v （逆），平衡逆向移动， t4时刻达到平衡； t5时刻改变条件后正逆反应速率增大，且 v （正） ＜ v （逆），平衡逆向移动， t6时刻达到平衡。通过分析可知， t3时刻和 t5时刻反应逆向移动，转化率降低， t6时刻转化率最低， A项错误；该反应为放热反应， t3时刻若降低温度平衡正向移动， 则 v （正）＞ v （逆），B项错误； t5时刻升高温度平衡逆向移动， v （正）＜ v （逆），C项错误。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 2. 下列图示与对应的叙述相符的是（　　） 图1 图2 图3 图4 A. 图1表示反应： m A（s）＋ n B （g） p C（g） Δ H ＞0， 在一定温度下B的百分含量与压强变化的关系如图所示，则 x 点正反应速率小于逆反应速率 B. 图2是可逆反应：A（g）＋B （s） C（s）＋ D（g） Δ H ＞0的速率时间图像，在 t1时刻改变条件只能是加入催化剂 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 C. 图3表示对于化学反应 m A（g）＋ n B（g） p C（g）＋ q D（g），反应相同时间，A的百分含量与温度（ T ）的变 化情况，则该反应的Δ H ＜0 D. 图4所示图中的阴影部分面积的含义是该物质物质的量的变 化量 图1 图2 图3 图4 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 答案　C　 解析　图像中的曲线为平衡线，根据图像， x 点没有达到平衡， 在等压下，需要降低B的百分含量，才能达到平衡，反应向正反 应方向进行，即正反应速率大于逆反应速率，A项错误； t1时刻 改变因素，只提高反应速率，平衡没有移动，因为B、C的状态 为固体，A、D为气态，且A、D系数相等，因此 t1时刻还可能增 大压强，B项错误； 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 A为反应物，根据图像，M为平衡点，M点右侧，随温度升 高，A％增大，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，根据 勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应，即Δ H ＜0，C项 正确；根据反应速率的定义，阴影部分面积的含义是该物质物 质的量浓度的变化量，即（ v正－ v逆）与时间的乘积，D项错 误。 A为反应物，根据图像，M为平衡点，M点右侧，随温度升 高，A％增大，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，根据 勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应，即Δ H ＜0，C项 正确；根据反应速率的定义，阴影部分面积的含义是该物质物 质的量浓度的变化量，即（ v正－ v逆）与时间的乘积，D项错误。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 3. 已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O（g）＋C2H4（g） CH3CH2OH（g）。在容积为3 L的密闭容器中，当 n （H2O）∶ n （C2H4）＝1∶1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示： 下列说法正确的是（　　） A. a 、 b 两点平衡常数： Kb＝ Ka B. 压强大小顺序： p1＞ p2＞ p3 C. 当混合气的密度不变时反应达到了平衡 D. 其他条件不变，降低起始投料 ，可提高乙烯转化率 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 答案　A　 解析　a 、 b 点温度相同，则 a 、 b 两点平衡常数相等即 Ka＝ Kb，A项正确；该反应为气体体积减小的反应，增大压强乙烯 的转化率增大，则压强大小顺序： p1＜ p2＜ p3，B项错误；混 合气体的质量、体积均不变，则密度始终不变，不能判定平衡 状态，C项错误；其他条件不变，降低起始投料 ，相 当于减小H2O（g）的浓度，平衡了逆向移动，乙烯转化率降 低，D项错误。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 4. 可逆反应 m A（g）＋ n B（s） r C（g）＋ q D（g）在反应 过程中，其他条件不变，D的体积百分 含量和温度 T 或压强 p 关系如图所示，下列叙述中正确的是（　　） 　　 A. 温度降低，化学平衡向正反应方向移动 B. 使用催化剂，D的物质的量分数增加 C. 化学方程式系数 m ＋ n ＝ r ＋ q D. 物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动 答案　A　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　由左图知，温度 T2先到达平衡，故 T2＞ T1，升高温度， D％减小，则平衡向逆反应移动，A项正确；使用催化剂，缩 短到达平衡时间，平衡不移动，D％的不变，B项错误；由右 图可知，压强为 p2先到达平衡，故 p2＞ p1，增大压强，D％不 变，则平衡不移动，反应中B为固体，故 m ＝ r ＋ q ，C项错误； B为固体，物质B的颗粒越小，接触面积越大，反应越快，但 对平衡移动没有影响，D项错误。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 课末·随堂演练 1. （勒夏特列原理的应用）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　） A. 氢气、氯气、氯化氢在气体组成的平衡体系加压后颜色变深 B. 实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. 打开啤酒瓶盖，逸出大量气泡 D. 工业上利用H2和N2在高压环境下进行合成氨反应 答案　A　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大，体系颜色 变深，故不能用勒夏特列原理解释，A符合题意；氯化钠在溶 液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶 于水的反应是一个可逆反应，由于饱和食盐水中含有大量的氯 离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离 子，根据勒夏特列原理平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减 小，所以可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 啤酒瓶中存在平衡H2CO3 H2O＋CO2 ，打开汽水瓶时，压强 降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解 释，C不符合题意；合成氨正反应气体体积减小，加压平衡正 向移动，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。 啤酒瓶中存在平衡H2CO3 H2O＋CO2 ，打开汽水瓶时，压强 降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解 释，C不符合题意；合成氨正反应气体体积减小，加压平衡正 向移动，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 2. （化学平衡移动的影响因素）在密闭容器中发生反应：H2S （g）＋CO（g） COS（g）＋H2（g）Δ H ＜0。达到平衡后，改变下列条件能使 v正＜ v逆的是（　　） A. 增大压强 B. 升高温度 C. 增大CO浓度 D. 加入催化剂 答案　B　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　该反应为气体体积不变的反应，增大压强，正、逆反应 速率以相同倍数增大，化学平衡不移动， v正＝ v逆，A项错误；该 反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动， v正＜ v逆，B项正确；增大反应物CO浓度，平衡向正反应方向移动， v正＞ v逆，C项错误；加入催化剂，正、逆反应速率以相同倍数 增大，化学平衡不移动， v正＝ v逆，D项错误。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 3. （化学平衡移动的判断）光气又称碳酰氯，有剧毒，可发 生反应COCl2（g） CO（g）＋Cl2（g）。在一密闭容器中发 生该反应，达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一 倍，当达到新的平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 平衡向逆反应方向移动 B. Cl2的质量分数减小 C. COCl2的平衡转化率减小 D. 反应的平衡常数不变 答案　D　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　反应COCl2（g） CO（g）＋Cl2（g）是气体体积增大 的反应，减小压强平衡正向移动。达到平衡后，保持温度不变， 将容器体积增加一倍，相当于减小压强，平衡向正反应方向移 动，Cl2的质量分数增大，COCl2的平衡转化率增大，A、 B、C 项错误；温度不变，反应的平衡常数不变，D项正确。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 4. （化学平衡图像分析）在容积不变的密闭容器中存在如下 反应：2A（g）＋B（g） 3C（g）＋D（s） Δ H ＜0，在其他 条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析不正 确的是（　　） Ⅰ　　　　　　Ⅱ Ⅲ　　　　　Ⅳ 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 A. 图Ⅰ表示增加反应物浓度对该平衡的影响 B. 图II可表示减小压强对该平衡的影响 C. 图III表示温度对该平衡的影响，温度：乙＞甲 D. 图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响，反应速率：甲＞乙 答案　A　 Ⅰ　　　　　　Ⅱ Ⅲ　　　　　Ⅳ 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　增大反应物浓度的瞬间，逆反应速率不变，A项错误； 反应前后气体分子数不变，压强变化不影响平衡移动，减小压 强正、逆反应速率同等程度减慢，B项正确；先拐先平数值大， 说明乙的温度高于甲，升温平衡逆向移动，A的转化率降低， C 项正确；催化剂不影响平衡移动，可以缩短反应达到平衡所用 时间，D项正确。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 5. （综合应用）将0.4 mol N2O4气体充入2 L固定容积的密闭 容器中发生反应：N2O4（g） 2NO2（g）　Δ H 。在 T1和 T2 时，测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示： （1） T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率 为 　　　　mol·L－1·s－1。 答案　（1）0.001 25　 解析　（1） T1时，40～80 s内， v （N2O4）＝ v （NO2）＝ × ＝0.001 25 mol·L－1·s－1。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 （2）Δ H  　　　0（填“＞”“＜”或“＝”）。 答案　（2）＞　 解析　（2）由题图可知， T1比 T2先达到平衡状态，所以 T1＞ T2， 由于 T1平衡时 n （NO2）比 T2平衡时 n （NO2）大，故升高温度，平衡向生 成NO2的方向移动，即向吸热反应方向 移动，所以Δ H ＞0。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 （3）改变条件重新达到平衡时，要使 减小，可采取 的措施有 　　　（填字母，下同）。 A. 增大N2O4的起始浓度 B. 升高温度 C. 向混合气体中通入NO2 D. 使用高效催化剂 答案　（3）AC　 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　（3）A项，增大N2O4的起始浓度相当于增大压强，平衡 向左移动， 减小； B项，升高温度，平衡向右移动， 增大；C项，通入NO2相当于增大压强，平衡向左移动， 减小；D项，使用高效催化剂， 平衡不移动， 不变。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 （4）在温度为 T3、 T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强 变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 　　　　。 A. A、C两点的反应速率：A＞C B. A、B两点N2O4的转化率：A＞B C. A、C两点气体的颜色：A深，C浅 D. 由A点到B点，可以用加热的方法 答案　（4）B 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 解析　（4）A项，由题图可知，A、C两点平衡时温度相同， C 点对应压强大，反应速率大；B项，由题图可知，A、B两点平衡 时压强相同，温度不同，A点NO2的体积分数大于B点，而反应 N2O4（g） 2NO2（g） Δ H ＞0，温度升高，平衡向右移动， 　 NO2的体积分数增大，温度 T4＞ T3，N2O4的转化率A＞B；C项， 由题图可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应压强大， NO2 的浓度大，故气体颜色C点比A点深；D项， 由B项分析可知，T4＞ T3，故由A点到B点 需要降低温度。 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 课时作业（七） 阶段重点突破练（三） 返回目录 化学　选择性必修1 化学反应原理 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$