2.2.4 化学平衡 化学平衡图像分析 课件 2024-2025学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二节 化学平衡 第二章 化学反应速率与化学平衡 第四课时 化学平衡图像分析 解题思路 化学平衡图像是展示化学平衡动态变化过程的直观手法。虽然图示不复杂，但却有一定的抽象性和综合性，因此分析化学平衡图像，应从以下五步入手： (1)看图像： 一看轴，即纵、横坐标的意义； 二看点，即起点、拐点、交点、终点； 三看线，即线的走向和变化趋势； 四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等； 五看量的变化，如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量变化等。 （1）关于浓度变化的4个υ -t图像 1．v-t 图像（速率——时间图像）共15个 化学平衡图像解析 （2）关于温度变化的4个υ -t图像 1．v-t 图像（速率——时间图像）共15个 化学平衡图像解析 （3）关于压强变化的6个υ -t图像 【以aX(g)+bY(g) cZ(g)为例】 1．v-t 图像（速率——时间图像）共15个 化学平衡图像解析 （4）关于催化剂的1个υ -t图像 使用催化剂 1．v-t 图像（速率——时间图像）共15个 化学平衡图像解析 ③若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体积反应改变压强。 (1)根据改变条件的那一时刻v ′正、v ′逆的变化，判断改变的哪种外界条件。 (2)根据v ′正、v ′逆的相对大小，判断平衡移动方向。 ①若v ′正或v ′逆有一个发生了“突变”，则为改变的浓度； ②若两个都发生了“突变”且幅度不一样，则为改变的温度或压强； 1．v-t 图像（速率——时间图像） 化学平衡图像解析 1．v-t 图像（速率——时间图像） t/时间 v/速率 v正 v逆 v1逆 v1正 0 v2逆 v2正 t1 t2 t3 v3逆 v3正 对于2NO2 N2O4 ΔH<0，请说出图像中t1、t2、t3时刻分别改变了什么外界条件？ c(NO2)减小 使用催化剂 升高温度 化学平衡图像解析 8 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)，_____________________________________ (2)BC段(v减小)，_____________________________________ 反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大 溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小 不是平衡点 化学平衡图像解析 （5）全程υ -t图像 可逆反应aX(g)＋bY(g) ⇌ cZ（g）在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率（v）－时间（t）图像如图所示。下列说法中正确的是（ ） A. 若a＋b＝c，则 t0 时只能是增大了容器的压强 B. 若a＋b＝c，则 t0 时只能是加入了催化剂 C. 若a＋b≠c，则 t0 时只能是增大了容器的压强 D. 若a＋b≠c，则 t0 时只能是加入了催化剂 D 对点练习 2. 某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g) ΔH<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 对点练习 解这类题的关键是： ①确定反应物、生成物 ②反应物、生成物的计量数关系 ③是否为可逆反应 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： 例1. 5A 3B+2C A的转化率=62.5% 化学平衡图像解析 2．c (n)-t 图像[浓度(物质的量)——时间图像] 例2．某温度时，在2 L容器中，x、y、z三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式是_____________，反应开始至2 min，z的平均速率是___________________。 1 2 3 4 5 0.2 0 1.0 0.4 0.6 0.8 0.2 0.7 0.9 y x z 时间/min 物质的量/ mol 3x+y 2z 0.05 mol ·L-1·min-1 化学平衡图像解析 先从拐点向横轴作垂线：先拐先平，数值大（温度、压强均高） t A的转化率 T1 T2 对于反应 mA(g)+ nB(g) ⇌ pC(g)+ qD(g) T1____T2, 正反应____热 P1 P2 t B的转化率 P1 ___P2 m+n___p+q ＞ ＜ 升温 吸 加压 ＜ 【例 】 化学平衡图像解析 3．某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图像 t T2P2 T1P2 T1P1 B% 正反应是放热还是吸热？ m+n<p+q 正反应吸热 1、对于反应 mA(g)+ nB(g) ⇌ pC(g)+ qD(g) 判断m+n与p+q的关系？ 对点练习 先拐先平 定一议二 4、 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(　　) A A. CO2(g)＋2NH3(g) ⇌CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH<0 B. CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0 C. CH3CH2OH(g) ⇌ CH2=CH2(g)＋H2O(g)　ΔH>0 D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g) ⇌2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0 对点练习 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。 例1 mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g) 正反应 热 m+n p+q 吸 ＞ 等温线 T C% 1.01*106Pa 1.01*105Pa 1.01*104Pa ① 先看横轴：温度升高，根据图象的变化趋势，得知温度对平衡的影响。 ②再相同温度情况向横轴作垂线：得知压强对平衡的影响。 化学平衡图像解析 4．恒温线或恒压线图像 定一议二 P A% 500℃ 200℃ 1、对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)根据图像判断反应热和气体体积变化 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 等温线 等压线 对点练习 T C% 1.01*106Pa 1.01*105Pa 1.01*104Pa P A% 300℃ 200℃ 2、对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 正反应吸热m+n>p+q 正反应吸热m+n=p+q 对点练习 左上方(E点)，A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>v逆 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) L线上所有的点都是平衡点 右下方(F点)v正<v逆。 右下方(E点)v正>v逆。 化学平衡图像解析 化学平衡曲线外的非平衡点分析  $$