2.2.4 化学平衡图像分析、等效平衡 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 第二节 化学平衡 第4课时 化学平衡图像分析 等效平衡 化学反应速率与化学平衡 1 PART 01 化学平衡图像分析 2 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 1.解题步骤 看图像 想规律 做判断 一看面（横、纵坐标含义） 二看线（线的走向和变化趋势 三看点（起点、终点、拐点、交点） 联想平衡移动原理，分析条件对反应速率及化学平衡移动的影响 利用原理，结合图像，作出判断 3 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 1.解题步骤 例1.在一个恒容密闭容器中发生反应A(g)+B(g)⇌C(g) ΔH，其他条件不变，当反应达到平衡后，容器内A的物质的量与温度的关系如图所示，则该反应的ΔH___0 ＞ 4 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ①先拐先平 当横坐标为时间且图象中存在多条曲线时，先出现拐点的曲线先出现平衡，说明该曲线反应速率更快，表明温度更高，或压强更大，或有催化剂。 5 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ①先拐先平 例2.在一个恒容密闭容器中发生反应A(g)+B(g)⇌C(g) ΔH，控制反应在不同温度下进行，反应过程中A的转化率随时间变化如图所示，根据图象分析，T1____T2，ΔH____0。 ＜ ＜ 6 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ②定一议二 当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，必要时可以作辅助线。 7 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ②定一议二 例3.在密闭容器中投入一定量的A和B，发生反应2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH，在不同的压强下，反应达到平衡时，C的体积分数随温度的变化如图所示，则ΔH___0，P1、P2、P3由大到小的顺序为___________。 ＜ P1＞P2＞P3 8 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ③根据图象判断外界条件如何改变 一看条件改变一瞬间图象的变化（各物质浓度或正、逆反应速率），二看平衡移动的情况。 9 01 化学平衡图像分析 一、化学平衡图像题的解题方法 2.常用解题技巧 ③根据图象判断外界条件如何改变 例4.在一个密闭容器中发生反应：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH＜0，t1时反应达到平衡，t2时，外界条件作出了某个改变，整个过程中N2O4的浓度随时间变化关系如图，根据图象判断，t2时外界条件做出的改变是_________。 增大压强 10 01 化学平衡图像分析 二、常见图象 1.反应速率-时间图象 例5.在恒温恒容的密闭容器中进行反应：2X(g)+Y(g)⇌2Z(g) ，起始时充入2molX和1molY，该反应的v-t图像如图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图像如图中右图所示。以下说法正确的是_______。①a1＞a2 ②b1＜b2 ③t1＞t2 ④右图中阴影部分面积更大 ⑤两图中阴影部分面积相等 ②③⑤ 11 01 化学平衡图像分析 二、常见图象 2.浓度(或物质的量、转化率、体积分数等)-时间图象 C% t 0 T2 P2 T1 P2 T1 P1 例6. 对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g) ΔH，其他条件一定时，反应在不同温度和压强下进行，C的体积分数随反应时间关系变化如图，则： ①P1____P2 ； ②m+n____P； ③T1____T2； ④ΔH____0 。 ＜ ＞ ＞ ＜ 12 01 化学平衡图像分析 二、常见图象 3.浓度(或物质的量、转化率等)-温度(或压强)图象 例7. 在一个恒容密闭容器中发生反应A(g)+B(g)⇌C(g) ΔH，起始时通入一定量的A和B，控制反应在不同的温度下进行，经过相同时间后，A的转化率与反应温度的关系如图所示。则： ①ΔH___0; ＜ ②解释M点之前转化率增大的原因以及M点之后转化率减小的原因。 M点之前，反应未平衡，正向进行，温度越高，反应速率越快，经过相同时间A的转化率越大；M点之后，反应达到平衡，温度升高，平衡逆向移动，A的转化率减小。 13 PART 02 等效平衡 14 02 等效平衡 一、完全等效平衡 思考：在甲、乙两个完全相同的恒温恒容的密闭容器中，均发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，初始时，甲容器中充入1molN2和3molH2，乙容器中充入2molNH3，反应分别达到平衡后，两容器内各组分的物质的量有什么关系？甲中N2的转化率α1与乙中NH3的转化率α2有什么关系？ 甲、乙容器内相同物质的物质的量均相等 α1+α2=1 15 02 等效平衡 一、完全等效平衡 外界条件 投料条件 特征 注： ①完全等效平衡中，反应物（或生成物）的转化率不一定相同； ②两个完全等效平衡，若一个起始只投入反应物，另一个起始只投入生成物，则达到平衡后二者的转化率之和为1。 温度相同体积相同 用“一边倒”的方法将起始投料量全部转化为反应物或生成物后，投料情况完全相同 分别达到平衡后，混合物中相同气体物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量、总压强、混合气体的密度、混合气体的平均摩尔质量均完全相同 16 02 等效平衡 一、完全等效平衡 例8.在一个恒温恒容的密闭容器中，发生反应2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)，起始时充入2molSO2及1molO2，反应达到平衡后，测得O2的物质的量为0.6mol。若在相同的容器内，起始时按以下方式进行投料，达到平衡后，O2的物质的量仍为0.6mol的是_____，大于0.6mol的是_____，小于0.6mol的是_____。 ①0.8molSO2、0.6molO2、1.2molSO3 ②0.5molSO2、0.25molO2、1.5molSO3 ③1.6molSO2、0.7molO2、0.6molSO3 ④1.3molSO2、0.8molO2、0.4molSO3 ② ①④ ③ 17 02 等效平衡 二、等比等效平衡 思考：在甲、乙两个温度相同、压强相同的恒温恒压的容器内均发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，初始时，甲容器中充入1molN2和3molH2，乙容器中充入2molN2和6molH2，反应分别达到平衡后，两容器内各组分的物质的量有什么关系？ 可以用容器法对两个平衡进行分析 1molN2 3molH2 甲(VL) 2molN2 6molH2 乙(2VL) 1molN2 3molH2 1molN2 3molH2 甲(VL) 甲(VL) 完全等效 抽走隔板 平衡时N2的物质的量 amol amol amol 2amol 平衡不移动 18 02 等效平衡 二、等比等效平衡 外界条件 投料条件 特征 温度相同压强相同 用“一边倒”的方法将起始投料量全部转化为反应物或生成物后，投料情况成比例 分别达到平衡后，混合物中各气体物质的物质的量对应成比例；物质的量浓度、百分含量、混合气体的密度、混合气体的平均摩尔质量相同 1.恒温恒压条件的等比等效平衡 特别提示：若某个反应只有一种气体反应物或生成物，且起始只投入该物质，那么无论投入多少，都属于等比投料 19 02 等效平衡 二、等比等效平衡 1.恒温恒压条件的等比等效平衡 例9.在一个恒温恒压的容器内通入一定量的SO3(g)，发生反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)，t1时反应达到平衡，反应过程中，SO3的正反应速率随时间变化如图所示。若在t2时，再向容器中通入一定量的SO3，t3时反应到达新的平衡，在图上画出t2~t3时间段内SO3的正反应速率的图象。 20 02 等效平衡 二、等比等效平衡 1.恒温恒压条件的等比等效平衡 例10.如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始VA=VB=aL，在相同的温度下，两容器中各自发生下列反应：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g)。 达到平衡时，VA=1.2aL。若打开K一段时间后达新平衡时，A的体积为______(连通管中气体体积不计)。 2.6aL A B K 21 02 等效平衡 二、等比等效平衡 思考：在甲、乙两个温度相同、体积相同的恒温恒容的容器内均发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)，初始时，甲容器中充入1molH2和1molI2，乙容器中充入2molH2和2molI2，反应分别达到平衡后，两容器内各组分的物质的量有什么关系？ 继续用容器法对两个平衡进行分析 1molH2 1molI2 2molH2 2molI2 2molH2 2molI2 甲(VL) 乙(VL) 平衡时H2的物质的量 amol 2amol 2amol 等比等效 平衡不移动 加压 2VL 22 02 等效平衡 二、等比等效平衡 2.恒温恒容条件的等比等效平衡 外界条件 反应特点 投料条件 特征 温度相同 体积相同 反应前后气体分子数不变 用“一边倒”的方法将起始投料量全部转化为反应物或生成物后，投料情况成比例 分别达到平衡后，混合物中各气体物质的物质的量、物质的量浓度、混合气体的密度对应成比例；百分含量、混合气体的平均摩尔质量相同 23 02 等效平衡 二、等比等效平衡 2.恒温恒容条件的等比等效平衡 例11.在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应3A(g)⇌mB(g)+C(g)， 起始时通入3molA，反应达到平衡后，C的浓度为0.8mol/L，若再向容器中通入3molA，达到新平衡后，C的浓度为1.6mol/L，则m的值为___。 2 注：反应前后气体分子数改变的反应，不存在恒温恒容的等比等效，但仍然可以用容器法对此类等比投料进行分析。 24 02 等效平衡 二、等比等效平衡 2.恒温恒容条件的等比等效平衡 例12.在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)， 起始时通入amolA，反应达到平衡后，若再向容器中通入amolA，此时平衡_____移动，达到新平衡后，A的转化率较原平衡_____。 正向 减小 amolA 2amolA 2amolA 原平衡(VL) 新平衡(VL) 等比等效 平衡逆向移动 加压 2VL α(A)=b% α(A)=b% α(A)＜b% 25 02 等效平衡 二、等比等效平衡 2.恒温恒容条件的等比等效平衡 注意： ①对于有多个气态反应物(或溶液态)的反应，若增大某一个反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，但其本身的转化率减小。 ②若反应物只有一种，增大该反应物的浓度导致的转化率变化，应从等效平衡的角度进行分析。 26 PART 03 课堂总结 27 03 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①化学平衡图象分析。 ②完全等效平衡。 ③恒温恒压的等比等效平衡。 ④恒温恒容的等比等效平衡。 28 PART 04 课后作业 29 04 课后作业 30 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 $$