2.2.4 化学反应速率与化学平衡图像（优选课件）-【教学新思维】2024-2025学年高二化学同步讲透教材（人教版2019选择性必修1）

化学家的“元素组成”应当是C3H3，即Clear Head(清醒的头脑)＋ Clever Hands(灵巧的双手)＋Clean Habits(洁静的习惯)。 ——卢嘉锡 化学反应速率和化学平衡图像 1 速率—时间图像 2 含量—时间图像 3 含量—温度/压强图像 4 其他图像 学习目标 3 01 反应速率与时间图像 4 t υ 问题解决 观察以下图像，判断改变正逆反应速率的变化条件是什么？ t1 0 t υ t1 0 t υ t1 0 ＝ t υ t1 0 增加生成物浓度 问题解决  v'逆突变 v'正渐变 说明影响因素是增大了生成的浓度，使v‘逆突变，v’逆>v‘正，则平衡逆向移动 问题解决 t t1 0 增大压强 升高温度  v'正突变 v'逆突变 说明影响因素是增大压强或升高温度，v‘正、v’逆都是突然增大且v'正>v'逆，说明平衡正向移动 该反应的正反应可能是气体总体积大小的反应或吸热反应 问题解决 t υ t1 0 使用催化剂 ＝ 增大压强 v'正、v'逆突然增大且增大程度相同，化学平衡没有发生移动 说明影响因素是可能是使用催化剂，也可能是反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(增大压强)所致 NH3 增加c(N2)或c(H2) 降低温度 对反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，符合下图关系： （1）反应开始前，加入容器的物质_______。 （2）t1时刻，改变的条件是__________________， t2时刻，改变的条件是____________。 （3）请在图中画出在t3时刻增加压强后的速率变化图。 问题解决 υ—t 图像 1 是连续的，还是跳跃的 增大反应物浓度υ(正)突变，υ(逆)渐变 1.1 看清曲线的变化 分清“渐变”和“突变” 升高温度，υ(吸热)大增，υ(放热)小增 υ—t 图像 1 一看反应速率是增大还是减小 1.2 三步分析法 二看Δυ(正)、Δυ(逆)的相对大小 三看化学平衡移动的方向 υ—t 图像 1 1.3 速率改变 浓度只改变一个υ p、T则同时改变υ(正)与υ(逆)，但改变的倍数不同 使用催化剂υ(正)和υ(逆)改变的倍数相同 （2）t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？ t1_____________、t3 __________ 、t4 ____________。 t0—t1、t2—t3、t3—t4、t5—t6 升高温度 催化剂 降低压强 （1）处于平衡状态的时间段是___________________________。 密闭容器中发生下列反应N2＋3H2 2NH3，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图。 牛刀小试 02 含量与时间图像 14 对于反应 ，符合下图关系，则 问题解决 w(A) α(A) 观察上图，你能得到哪些信息？ ＜ 对于反应 ，符合下图关系，则 问题解决 ①T1＿＿T2(填＜、＞、＝) w(A) 先达平衡，速率快， 说明温度高 α(A) T1→T2 温度升高 w(A)下降 平衡右移 正反应吸热 ②ΔH＿＿0(填＜、＞、＝) ＞ ＜ ①T1＿＿T2(填＜、＞、＝) ②ΔH＿＿0(填＜、＞、＝) ＞ 先达平衡，速率快， 说明温度高 T1→T2 温度升高 α(A)下降 平衡左移 正反应放热 w—t 图像 2 分清纵坐标是质量分数，还是转化率 看清坐标含义 先拐先平，数值大 先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大 看清拐点 对于反应 ，ΔH＜0，a＋b＞c。 问题解决 α(A) 按要求绘图。 T1＞T2 w—t 图像 2 分清纵坐标是质量分数，还是转化率 看清坐标含义 先拐先平，数值大 先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大 看清拐点 w—T—t 类型 对于反应 ，ΔH＜0，a＋b＞c。 问题解决 按要求绘图。 p1＞p2 α(A) p1 p2 w—t 图像 2 分清纵坐标是质量分数，还是转化率 看清坐标含义 先拐先平，数值大 先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大 看清拐点 w—T—t 类型 w—p—t 对于反应 ，ΔH＜0，a＋b＝c。 按要求绘图。 p1＞p2 α(A) p1 你学会了吗？ p2 对于反应 ，ΔH＜0，a＋b＝c。 按要求绘图。 曲线a未使用催化剂，而曲线b使用了催化剂 α(A) b a 你学会了吗？ ＜ a＋b＞ c 对于反应 ，有下图关系，则： ①p1＿＿p2(填＜、＞、＝) ②a、b、c之间的关系为＿＿＿＿＿＿ 考考你自己 03 含量与温度/压强图像 25 Ⅰ T 生成物的百分含量 107 Pa 105 Pa Ⅱ p 生成物的百分含量 400 ℃ 500 ℃ 三个变量：纵坐标、横坐标和多条曲线 问题探究 百分含量—压强—温度图像 方法：是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系 定一议二 问题探究 等温线 Ⅰ T 生成物的百分含量 107 Pa 105 Pa 若确定温度T不变，作横坐标的垂线，与两个压强曲线出现交点 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 说明正反应是气体总体积减小的反应 若确定压强为105 Pa或107 Pa 等压线 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 Ⅱ p 生成物的百分含量 400 ℃ 500 ℃ 等压线 等温线 若确定温度为400 ℃或500 ℃ 则生成物的百分含量随压强p的增大而逐渐减小 说明正反应是气体总体积增大的反应 若确定压强p不变，作横坐标的垂线，与两个温度曲线出现交点 分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现 升高温度，生成物的百分含量降低 说明正反应是放热反应 问题探究 w—T/p 图像 3 定一议二 明走向 据方程式及反应特点，明确曲线的走向 技巧 图像中有3个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系 对于反应 ，ΔH＜0，a＋b＞c。 问题解决 绘出200℃、500℃的曲线。 α(A) 200 ℃ p 500 ℃ 感受﹒ 理解 ②ΔH＿＿0(填＜、＞、＝) ①a、b、c 、d之间的关系为＿＿＿＿＿＿ 反应 ，ΔH； 符合下图关系，则： 定温度不变 t℃ 议A的质量分数 恒温 压强增大 A的质量分数增大 平衡左移 加压向气体体积减少方向移动 a＋b＜c＋d 感受﹒ 理解 ②ΔH＿＿0(填＜、＞、＝) ①a、b、c 、d之间的关系为＿＿＿＿＿＿ 反应 ，ΔH； 符合下图关系，则： 定压强不变 t℃ 议A的质量分数 恒压 温度升高 A的质量分数减少 平衡右移 升温向吸热方向移动 ＞ a＋b＝c＋d ＞ 考考你自己 反应 ，ΔH； 符合下图关系，则： ②ΔH＿＿0(填＜、＞、＝) ①a、b、c 、d之间的关系为＿＿＿＿＿＿ t℃ 已知反应 ，ΔH＜0。 其他条件一定时，NO的转化率与温度的关系曲线如图，图中有A、B、C、D四点，其中 表示未达平衡状态，且υ(正)＞ υ(逆)的点是_____。 考考你的智慧 α(NO) T A B C D C 线上是平衡状态 B、D不符合题意 A点 要达平衡，NO转化率须下降 则平衡左移 υ(正)＜ υ(逆) C点 要达平衡，NO转化率须增大 则平衡右移 υ(正)＞ υ(逆) 1. 注意曲线走向 其他图像 4 2. 弄清各点的意义 反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，某种关系如下图： a、c 反应达到平衡状态 ＝ 你学会了吗？ T w(NH3) a d c b （1）代表平衡的点是_______。 （2）a点表示的意义是___________________，此时，υ(正)____υ(逆)（填＜、＞、＝）。 你学会了吗？ 反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，某种关系如下图： 你学会了吗？ T w(NH3) a d c b （3）b点，υ(正)____υ(逆)（填＜、＞、＝） ，反应向____方向移动。 ＞ 正 （4）d点，υ(正)____υ(逆)（填＜、＞、＝） ，反应向____方向移动。 ＜ 逆 某反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)；ΔH。符合下图关系，则： 反应达到平衡状态 ＞ 你学会了吗？ （1）T1点代表的意义是____________________。 （2）ΔH____0（填＜、＞、＝）。 这节课我学到了什么？ （用一句话表示） 还有什么疑问？ 课堂小结 图像判断思路 课堂小结 1 搞清图像中的含义 一看面(即纵坐标与横坐标的意义) 二看线(即线的走向和变化趋势) 三看点(即起点、折点、交点、终点) 四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等) 五看量的变化(如浓度变化、温度变化等) 2 分析反应特点及反应条件 3 依据变化条件及勒夏特列原理作出判断 关于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，绘图 增大c(N2)同时减少c(NH3) 请你试一试 同条件下，200Pa、500Pa 500Pa 200 Pa、500 Pa两条平衡曲线 500 Pa 关于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，绘图 请你试一试 未使用催化剂 催化剂 500℃ 关于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＜0，绘图 请你试一试 400℃、500℃两条曲线 500℃ 400℃、500℃两条曲线 某密闭容器中发生反应：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的入量。下列说法中正确的是 小试身手 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时间内反应物的转化率最小 小试身手 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)；ΔH＜0。下列说法中正确的是 Cl2在KI溶液中存在下列平衡：I2＋I－　　I3－，ΔH＜0。某I2、KI混合溶液中，c(I3－)与温度T的关系如下图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态），下列说法正确的是 A．反应I2＋I－　　I3－，ΔH＞0 B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K2＞K1 C．若T1时，反应进行到状态D时，一定有υ正＞υ逆 D．状态A与状态b相比，状态B时I2的转化率更高 考考你自己 T c(I3－) A B C D T1 T2 T3 0 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强、T表示温度，n表示物质的量) 成功体验 T 升 A(转化率)少 逆反应吸热 p 增 A(转化率)大 P2＞P1 A．反应Ⅰ：ΔH＞0，P2＞P1 B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＞T2 T 升 n(C) 少 逆反应吸热 成功体验 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强、T表示温度，n表示物质的量) C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1；或ΔH＜0，T2＜T1 成功体验 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强、T表示温度，n表示物质的量) C(含量)高 设正反应吸热 T 升 若T2＞T1 C(含量)小 设正反应放热 T 升 若T2＜T1 D．反应Ⅳ：ΔH＜ 0，T2＞T1 成功体验 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强、T表示温度，n表示物质的量) 设正反应放热 若T2＞T1 A(转化率)少 渔舟唱晚 中国古筝经典名曲 , track 3 140178.92 $$