内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第5课时 化学平衡图像
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方法导引——图像分析
【教材31页】
在分析化学问题时,常会运用反应相关量变化关系的图像。例如:溶解度曲线、物质浓度随时间变化的曲线等。在结合化学反应原理分析图像时,应注意下列几点:
(1)横坐标和纵坐标的含义;
(2)曲线的斜率或者趋势;
(3)曲线上的特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;
(4)根据需要运用辅助线。如等温线、等压线等。
2
解题思维
3
一、“c/n— t” 图像
A
B
C
t
c
0.4
0.3
0.2
0.1
注意:
(1)根据特殊点确定反应可逆
(2)根据趋势确定生成物跟反应物
(3)根据变化量确定系数
变化量之比=系数之比
3Z3X+2Y
4
二、“v— t” 图像
注意:
(1) 看特殊点:曲线是连续的是改变浓度;有断点的是改变温度/压强。
(2)看趋势:“谁”在上,平衡“谁”向移动。
(3)看位置:比原来高:就是增大条件,比原来低:就是减小条件
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“v— t” 特殊图像
此时改变条件:
①使用正催化剂。
②如果是反应前后气体系数相等的反应,则是增大压强。
v(正)= v(逆)
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(1)t2改变的条件 。
(2)若t3时刻是降温,则ΔH 。
(3)t5改变的条件是压强 ,m+n p+q。
对点练习
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
v
t2
t3
v(正)
v(逆)
t4
t5
t6
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化。
a.加入(正)催化剂 b.当m+n=p+q时增大压强
>0
<
7
三、“转化率/体积分数— t—温度/压强” 图像
t
α(B)
P1
P2
t
T1
T2
A%
C%
t
P1
P2
注意:
(1)看纵坐标含义:
反应物的转化率:数值越大,说明转化的越多。
生成物的体积分数(或物质的量分数):数值越大,说明生成物的物质的量越大。
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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注意:
(2)看拐点:口诀:先拐先平数值大(温度高/压强大/使用催化剂)
(3)看特殊点:平衡点对应的纵坐标,利用勒夏特列原理分析吸/放热,前后气体系数关系等。
t
P1
P2
m+n<p+q
t
T1
T2
A%
正反应放热
C%
t
P1
P2
m+n=p+q
T1>T2
P2>P1
a使用了催化剂
α(B)
三、“转化率/体积分数— t—温度/压强” 图像
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
升温
减压
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对点练习
C%
t
T2
T1
T1___T2、ΔH___0
α(A)
t
P1
P2
P1 ___P2 、m+n___ p+q
<
<
>
<
t
B%
T2P2
T1P2
T1P1
T1___T2、ΔH___0
>
>
P1 ___P2 、m+n___ p+q
<
<
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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四、百分含量(或转化率)—压强—温度图像
α(A)
T
106Pa
104Pa
105Pa
固定压强,讨论T与A的转化率的关系
α(A)
T
106Pa
压强一定时,温度升高,A的转化率增大。
即升温,平衡正移,故正反应为吸热反应。
固定温度,讨论P与A的转化率的关系
温度一定时,压强增大,A的转化率增大。
即增压,平衡正移,正向为气体减少的反应。
“定一议二”
ΔH___0、m+n___ p+q
>
>
等温线
注意:
做辅助线,涉及两个外界因素(P/T)对化学平衡的影响,因此需要“定一议二”即控制变量法。
①分析任意一条坐标系中任意一条曲线横坐标变量对纵坐标的影响。
②做一个“等温线”或者“恒压线”辅助线,再用勒夏特列原理进行分析。
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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对点练习
P
0
200℃
300℃
100℃
m+n___ p+q、ΔH___0
>
>
α(B)
等压线
T
C%
1.01×107Pa
1.01×106Pa
1.01×105Pa
ΔH_______0、m+n __ p+q
<
>
等温线
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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P
A%
300℃
200℃
m+n __ p+q
ΔH_______0
>
=
正反应吸热
对点练习
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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其他图像
T
v
v逆
v正
T1
T2
P
v
v正
v逆
T
C%
450℃
P
A%
P1
m+n p+q
>
★
ΔH 0
>
ΔH 0
<
m+n p+q
<
★
★
★
达到平衡改变条件平衡移动
未达到平衡不能谈移动!!!!
研究下列图像,分析对应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的焓变特点 、计量数m+n 和 p+q 的大小关系 。
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A%
T
1
2
3
4
注意特殊点——线上点
①线上:2点、3点V正 =V逆,达到化学平衡状态。
②线外 :1点、4点、未平衡。
1点: _______ 体积分数才能平衡,平衡________移动。
4点:_______体积分数才能平衡,平衡________移动。
其他图像
可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
减小
正向
增大
逆向
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对点训练
1、(双选)对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示( )
P
Y
100℃
200℃
300℃
AD
A、B物质的转化率
B、正反应的速率
C、平衡体系中的A%
D、平衡体系中的C%
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2、对于可逆反应A2 (g) + 3B2 (g) 2AB3 (g) (正反应放热)下列图像错误的是( )
v正
v逆
v
T
A2的
转化
率
T
100atm
10atm
1atm
AB3%
P
400℃
500℃
600℃
A2%
t
100℃
200℃
A
B
C
D
D
对点训练
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3、(双选)可逆反应: mA(s)+nB(g) pC(g);ΔH<0,在一定温度下B的转化率与压强的关系如图所示,则下列判断正确的是( )。
A.m+n<p
B.n>p
C.x点的状态是v正>v逆
D.x点比y点的反应速度慢
α(B)
压强
0
X
Y
BD
对点训练
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1、五三P35页1、3、5
P36页6、8、9
P47-P48
2、课本P40页抽时间完成。
周末作业
19
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