2.2.4 化学平衡图像 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 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第四课时 化学平衡图像 1 化学平衡图像 1.认清纵、横坐标所代表的意义，与勒夏特列原理挂钩。 2.看清速率的变化及变化量的大小，看清起点、拐点、终点，看清曲线 的变化趋势。 3.定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两 个量的关系。 4. 先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平 衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 　化学平衡图像的类型与解题方法 (1)速率—时间图像(v-t图像)： Ⅰ　　　　 Ⅱ　　　　　　 Ⅲ 解题方法：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。 Ⅰ.v′正突变，v′逆渐变，且v′正>v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的，且v′正>v′逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，降低温度或减小压强，使v′正、v′逆突然减小，且v′正＞v′逆。 Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(即增大压强)所致。 减小反应物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度 减小生成物浓度 无断点 （1）m+n>p+q （2）m+n<p+q （3）m+n=p+q 全断点 2A(g) B(g) △H=-56.9KJ/mol (1)升温 (2)降温 v 全断点 (2)百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像： 解题方法——“先拐先平数值大”。 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。 Ⅱ.表示p2>p1，A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。 (3)百分含量(或转化率)—压强—温度图像： 解题方法——“定一议二”。 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线 所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如上图中确定压强为105 Pa或107 Pa，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；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，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。 (4)几种特殊图像 ①对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH<0。 ②对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正<v逆。 α 0 1.01107Pa 1.01106Pa 1.01105Pa 1.转化率——温度曲线（α—T） 解法： 作等温线 T mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ/mol m+n p+q > Q 0 等温线 < “定一议二” 200C 300C 100C α 0 p m + n p + q > Q 0 等压线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ/mol > 转化率——压强曲线（α—p） 转化率——时间曲线 P2 P1 A的 转化率 时间 0 t1 t2 m+n<p+q mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ΔH=Q kJ/mol 问题：m+n<p+q还是 m+n>p+q？ 200C 300C 100C p Q 0 0 A% 物质百分含量——压强/温度曲线 m + n p + q < mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ/mol < 等压线 物质百分含量——时间曲线 T1 T2 C% t 0 t1 t2 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ/mol 1、T1与T2的高低 2、是放热反应还是吸热反应 问 题 1、T1>T2 2、是放热反应 答案 物质产率——时间曲线 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) T1 T2 产率 0 问题： 1、T1与T2的相对大小 2、该反应是放热反应还是吸热反应 T1 T2 < 正反应是 热反应. 吸 时间 T1 T2 ΔH 0 T1 T2 ΔH 0 p1 p2 m+n p+q p1 p2 m+n p+q O 2A(g) + B(g) 2C(g) T2 P1 T1 P2 T1 P1 C% t P1 P2 正反应是 热反应. < 吸 0 转化率——时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 1.01107Pa 1.01106Pa A转化率 m+n p+q = 时间 = 0 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(s) ΔH=Q kJ/mol A或B C 浓度 t1 t2 t3 此图在t2时，如果是加热，那么Q值是大于0，还是小于0？如果是减压，那么m+n与q和p的关系如何？ Q>0 m+n<p 时间 速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应：aA(g)＋bB(g)⥫⥬gG(g)＋hH(g) v正＝k正·ca(A)·cb(B) v逆＝k逆·cg(G)·ch(H) 平衡常数K＝＝ 反应达平衡时，v正＝v逆，故K＝。 $$