2.2.5 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

第二节 化学平衡 第二章 化学反应速率与化学平衡 五、化学平衡图像 1 1.不同温度(或压强)下，百分含量(或转化率、浓度)—时间图像 Ⅰ.T2 T1，温度升高，平衡 移动，正反应是 反应。 Ⅱ.p2 p1，压强增大，A(反应物)的转化率 ，说明正反应是气体总体积 的反应。 ＞ 放热 ＞ 减小 增大 向逆反应方向 mA(g)＋nB(g)　　pC(g)　ΔH Ⅲ.生成物C的百分含量 ，说明平衡 移动，但反应速率a b，故a可能使用了 ；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。 不变 不 ＞ 催化剂 (1)“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，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可能使用了催化剂)。 (2)平衡移动方向判断：①根据反应物/生成物百分含量变化；②反应物的转化率变化；③化学反应的热效应与温度变化；④v正和v逆的关系。 归纳总结 1.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)　　pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 √ 应用体验 解析　由“先拐先平数值大”原则，对比①②可知T1＞T2，对比②③可知p2＞p1；对比①②，温度由T2升高到T1，φ(B)减小，说明升温平衡向正反应方向移动，所以正向为吸热反应；对比②③，由p1加压到p2，φ(B)增大，说明加压平衡向逆反应方向移动，所以逆向为缩体反应，即m＋n＜p。 如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐 ，说明正反应是 反应； 再确定温度T不变，做横坐标的垂线，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 ，说明正反应是气体总体积 的反应。 减小 放热 增大 减小 2.百分含量(或转化率)—压强—温度图像 归纳总结 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量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体体积减小的反应；105 Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。 定一议二 作等温线，或等压线 《练透》173页第9题，174页15题 图2 2.对于反应mA(s)＋nB(g)　　eC(g)＋f D(g)，当其他条件不变时，C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示，下列叙述正确的是 A.化学方程式中n<e＋f B.达到平衡后，若升温，v正减小，v逆增大 C.达到平衡后，增加B的量，B的转化率增大 D.若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积， 重新达平衡后与原平衡比较，气体颜色变浅 应用体验 √ 《练透》174页 第13题 解析　随着压强增大，φ(C)逐渐增大，说明增大压强，平衡正向移动，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，可判断n>e＋f，A项错误； 升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误； 因为A是固体，所以增加B的量，为等比例的加入反应物，从等效平衡的角度考虑，加入反应物B后，相当于加压，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，B的转化率增大，C项正确； 若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，根据勒夏特列原理，虽然平衡正向移动，但是新平衡中B的浓度比原平衡的大，气体颜色会加深，D项错误。 (1)对于反应aA(g)＋bB(g)　　cC(g)＋dD(g)，在相同时间内C%-T的图像如下，请根据以下两图确定反应热效应。　 3.特殊图像 由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点(最低点)及以后为平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。 该反应ΔH＜0 3.在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应： 2X(g)＋Y(g)　　3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得某一时刻混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是 A.M点时，Y的转化率最大 B.升高温度，平衡常数减小 C.W点时v正＝v逆 D.W、M两点Y的正反应速率相同 应用体验 √ 《练透》173页 第7题 解析　曲线上最低点Q对应的状态为平衡状态，继续升高温度，X的体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，Y的转化率减小，所以Q点时，Y的转化率最大，A错误； Q点后升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小，B正确； 曲线上Q点之前反应未达到平衡，W点不是平衡点，此时反应正向进行，即v正>v逆，C错误； W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，D错误。 如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点 ，表示v正＜v逆的是点 ，而点2、4表示v正 v逆。 3 1 ＝ 3.特殊图像 归纳总结 图像题思维建模 微专题3 新旧平衡转化率的规律 16 开启疯狂总结模式 1.惰性气体：恒温恒容or恒温恒压 恒温恒容条件下充入惰性气体，化学反应速率不变，平衡不移动。 恒温恒压条件下充入惰性气体，反应体系总压强减小，化学反应速 率都减小，平衡向着气体体积增大的方向移动。 2.加/减s、l，反应速率不变，平衡不移动 3.平衡移动方向，通过勒夏特列原理判断； 反应物的转化率和物质的百分含量需整体分析（容器压缩模型）。 气体的百分含量=体积分数=物质的量分数 注意：等体反应/非等体反应 开启疯狂总结模式 4.恒温恒容条件下，若反应物只有一种，增加反应物浓度， 平衡 移，转化率 。 2NO2(g) N2O4(g) N2O4(g) 2NO2(g) 2HI(g) H2(g) + O2(g) 正 增大 正 减小 正 不变 正 不确定 容器压缩模型 开启疯狂总结模式 5.恒温恒容条件下，若反应物有多种，增加其中一种反应物浓度， 平衡 移，该反应物转化率 ,其他反应物转化率 。 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) H2(g) + I2(g) 2HI(g) 正 减小 增大 6.恒温恒容条件下，若反应物有多种，按原比例同倍数增加反应物， 平衡 移，反应物转化率 。 正 不确定 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) 1 mol 4 mol 0 旧平衡 加入 2 mol 8 mol 0 假设先在另一个容器中达平衡后，再把相应的气体充入 容器压缩模型 Q:如果是恒压条件下呢？ 容器不压缩，平衡不移动。 开启疯狂总结模式 7.秒杀特殊转化率 两反应物初始浓度之比为化学计量数之比 某时刻两反应物浓度之比为化学计量数之比 知二推一 两反应物的转化率始终相同 8.反应体系温度变化的一瞬间，Q、K变化情况和平衡移动？ Q不变，K变，Q要逐渐接近K，据此判断平衡移动方向 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 分析：T↑，K减小，Q不变，Q>K，平衡逆移 补充习题 补充习题 补充习题     $$