第2节 第3课时 化学平衡图像（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第二节 化学平衡 课时3 化学平衡图像 人教版2019选择性必修一 第二章 化学反应速率与化学平衡 素养目标 宏观辨识与微观探析： 学会图像分析外界条件对化学平衡的影响。 证据推理与模型认知： 从Q与K的关系及浓度、压强、温度对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。 科学探究与创新意识： 理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向，体会理论对实践的指导作用。 教学目标 本节重点 图像分析外界条件对化学平衡的影响。 本节难点 图像分析外界条件对化学平衡的影响。 学会图像分析外界条件对化学平衡的影响。 新课导入 请你回忆！ 我们用图像分析化学平衡状态的建立及平衡移动。 meiyangyang8602 各物质的浓度 不再变化 不再相等 不再相等 原平衡状态破坏 平衡发生移动 观看 新课导入 请你回忆！ 我们用图像分析化学平衡状态的建立及平衡移动。 meiyangyang8602 由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程 v t V’正=V’逆 V正=V逆 t1 V’正 V’逆 t2 V正 V逆 t3 平衡状态Ⅰ 平衡状态Ⅱ 改变反应条件 化学平衡1 Q ＝ K 不平衡 Q ≠ K 一段时间 化学平衡2 观看 方法指导 6 速率/浓度—时间图像 壹 转化率（物质百分含量）—时间图像 贰 知识导航 叁 转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 meiyangyang8602 课堂思考 请你思考！ 画出整个过程的C-t、v-t图像 meiyangyang8602 将 5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合建立平衡状态Ⅰ，t1时刻加入浓Fe3+在t2时刻重新建立新的平衡状态Ⅱ，画出整个过程的C-t、v-t图像 C t Fe(SCN)3 Fe3+ t1 t2 t1 t2 t v v正 v正 v逆 v逆 红色 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 无色 黄色 观看 课堂探究 理解分析 一、化学平衡图像 1.图像分析 一看面，即看清横坐标和纵坐标的物理量； 二看线，即看线的走向、变化趋势等； 三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等； 四看，要不要作辅助线、如等温线、等压线； 五看，定量图像中有关量的多少。 图像要五看 01 速率/浓度—时间图像 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 归类理解 1.浓度—时间图像 可用于： 1)写出化学反应方程式： 2)求反应物的转化率： A+3B 4C A的转化率=25% B的转化率=75% 例： t c C A B 0.4 0.3 0.2 0.1 典例精讲 【例1】 A B C t c 0.4 0.3 0.2 0.1 1)写出化学反应方程式： 2)求反应物的转化率： 5A 3B+2C A的转化率=62.5% 12 一、速率/浓度—时间图像 课堂探究 理解概念 2.速率/浓度—时间图像 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 t2 V ’正 = v’ 逆 V ’逆 V ,正 t3 v正 = v逆 v正 v逆 t（s） v（molL-1.S-1） t1 0 平衡状态Ⅰ 平衡状态Ⅱ ● 增大反应物浓度 v正＞v逆 谁变谁断 13 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 归类理解 2.速率/浓度—时间图像 谁变谁断 C t Fe(SCN)3 Fe3+ t1 t2 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 增大反应物浓度 ● 课堂思考 请你试试！ 改变体系的压强平衡移动，画出整个过程的C-t、v-t图像 N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 加压（体积缩小一半） 平衡Ⅰ a b c 平衡Ⅱ（a,2a) (b,2b) >2c t v t1 t2 v正 v正 v逆 v逆 t H2 t2 t1 N2 NH3 全部断点 加压平衡右移的结果：正逆速率都增大、反应物转化率增大、所有物质浓度都变大、反应物体积分数减小、生成物体积分数增大。 C 15 课堂思考 请你试试！ 改变体系的压强平衡移动，画出整个过程的C-t、v-t图像 平衡Ⅱ （a/2,a) (b/2,b) (0,c/2) 减压（体积扩大到原来的2倍） t v t1 t2 v正 v正 v逆 v逆 t H2 t2 t1 N2 NH3 减压平衡左移的结果：正逆速率都减小、反应物转化率减小、所有物质浓度都减小、反应物体积分数增大、生成物体积分数减小。 C N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 平衡Ⅰ a b c 16 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 归类理解 3.速率—时间图像 V正= V逆 V正 V逆 t1 t（s） V（molL-1S-1） 0 t2 V”正 = V”逆 V’逆 V‘正 改变温度，压强，出现断点 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) ΔH V(molL-1S-1) T(s) 0 V正= V逆 V’正= V’逆 t2 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 图像应用 4.速率—时间图像的应用 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。 (已知反应)判断引起平衡移动的因素。 t v v正 v逆 t1 t2 引起平衡移动的因素是 ， 平衡将向 方向移动。 增大反应物浓度 正 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 图像应用 4.速率—时间图像的应用 t v v正 v逆 t1 t2 引起平衡移动的因素是 ， 平衡将向 方向移动。 减小生成物浓度 正 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 (升高或降低)，平衡向 反应方向移动，正反应是 热反应。 升高 正 吸 t1 t2 t v v正 v逆 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 v - t 图。 t1 t2 t v v逆 v正 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 图像应用 4.速率—时间图像的应用 对于 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n (>、<、=)p+q。 增大 逆 < v逆 t1 t2 t v v正 若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的 v – t 图。 t1 t2 t v v逆 v正 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 图像应用 4.速率—时间图像的应用 v逆 t1 t2 t v v正 对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)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。 由于v正、v逆均有不同程 度的增大，引起平衡移动 的因素可能是。 b.增大压强 a.升高温度 根据反应方程式，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。 课堂探究 一、速率/浓度—时间图像 图像应用 4.速率—时间图像的应用 v逆 t1 t v v正 由于v正、v逆相同程 度的增大，t1时的改变因素可能是 : 平衡没有移动。 a.加入(正)催化剂 b.当m+n=p+q时增大压强 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。 典例精讲 【例2】 2NO2(g) N2O4(g) △H=-56.9KJ/mol t1 t2 t1 t2 v-t图像全是断点 C-t图像全部连续 (1)升温 (2)降温 v t NO2 N2O4 C C t N2O4 NO2 请你画一下 浓度 - 时间图，速率-时间关系图 23 02 转化率（物质百分含量）—时间图像 课堂探究 二、转化率（物质百分含量）—时间图像 归类理解 1.转化率—时间—温度图像 解题原则 “先拐先平数值大” 先出现拐点的反应则先达到平衡 先出现拐点数值大： 温度↑, 转化率↑ t A的转化率 T1 T2 0 T1>T2 平衡正向移动 ∆H>0 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH 课堂探究 二、转化率（物质百分含量）—时间图像 归类理解 2.转化率—时间—压强图像 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH 先出现拐点数值大： 压强↑, 转化率 ↓ 平衡逆向移动 m+n＞p+q p2 > p1 解题原则 “先拐先平数值大” 先出现拐点的反应则先达到平衡 课堂探究 二、转化率（物质百分含量）—时间图像 理解应用 3.转化率（或产率、百分含量等）-时间图象的应用 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH t A的转化率 T1 T2 •正反应吸热 t B的转化率 P1 P2 •m+n<p+q t T1 T2 A% •正反应放热 C% t P1 P2 •m+n=p+q 课堂探究 二、转化率（物质百分含量）—时间图像 理解应用 3.转化率（或产率、百分含量等）-时间图象的应用 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH t B% T2P2 T1P2 T1P1 •m+n<p+q •正反应吸热 “先拐先平，数值大”，斜率大则速率快，说明该曲线表示的温度较大或压强较高,或使用合适的催化剂. 典例精讲 (A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大 (B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动 (C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动 (D)化学方程式中一定有n＞p+q 【例3】可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（ ） B 29 03 转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 meiyangyang8602 课堂探究 三、转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 归类理解 研究下列图像，分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 200C 300C 100C 转化率 0 等压线 正反应吸热 m+n>p+q P1 P 正反应放热 m+n>p+q 等温线 图象中有三个量时定“一”议“二” C% T1P2 T1P1 0 t t1 t2 t3 T2P2 课堂探究 三、转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 归类理解 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH P A% 500℃ 200℃ T A的转化率 1.01*107Pa 1.01*106Pa 1.01*105Pa 正反应放热m+n>p+q 正反应放热m+n<p+q 课堂探究 三、转化率（物质百分含量）—压强—温度图像 归类理解 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH T C% 1.01*106Pa 1.01*105Pa 1.01*104Pa 正反应吸热m+n>p+q P A% 300℃ 200℃ 正反应吸热m+n=p+q 典例精讲 【例4】在可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（ ） B 34 课堂探究 归类理解 T v v逆 v正 T1 T2 •正反应吸热 T v v正 v逆 •正反应吸热 T C% 450℃ •正反应放热 P A% P1 •m+n<p+q mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH 典例精讲 A 【例5】在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X 和1 mol Y发生反应： 2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　) A．Q点时，Y的转化率最大 B．W点的正反应速率等于M点 的正反应速率 C．升高温度，平衡常数增大 D．温度一定，平衡时充入Z， 达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大 36 课堂小结 化学平衡图像题的解题方法 1、一看轴，即横坐标和纵坐标的意义。 2、二看点，即一些特殊点如起点、拐点、交点、终点、最高点的意义。 3、三看线即弄清图像中线的走向和变化趋势。 4、四看辅助线弄清图像斜率的大小。 5、五看量的变化如浓度、温度、转化率、物质的量斜率的变化等。 一、看图像 二、想规律：依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征 三、做判断：先拐先平数值大，定一议二 37 随堂演练 1、某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g) △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．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度 C．t5时增大了压强 D．t4～t5时间内转化率最低 t t1 v正 v逆 v正 v逆 v t2 t3 v正 v逆 t4 t5 t6 A 38 随堂演练 2，已知某密闭容器中发生可逆反应3H2(g) +N2(g)⇌2NH3(g) ΔH ＜0，t1时刻反应达到平衡，t2时刻改变某条件，其反应过程如图所示，下列说法正确的是 A．t2时刻改变的条件可能是加入了催化剂 B．过程I与过程II达到平衡后，平衡常数相等 C．过程I与过程II达到平衡后，N2的转化率： I＜ II D．若断裂3mol H-H键的同时形成6mol N-H键，则该反应达到平衡状态 B 39 随堂演练 3、在密闭容器中进行下列反应： M（g）+N（g） R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ） A、正反应吸热，L是气体 B、正反应吸热，L是固体 C、正反应放热，L是气体 D、正反应放热，L是固体或液体 C 40 随堂演练 4、在保持体系总压为105 Pa的条件下,发生反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),原料气中SO2和O2的物质的量之比m不同时,SO2的平衡转化率与温度(T) 的关系如图所示。下列有关说法正确的是 (　　) A.该反应是吸热反应 B.m1<m2<m3 C.该反应是放热热反应 D. m1＞m2＞m3 C 41 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 $$