2.2.3 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

人教版化学选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第3课时 化学平衡图像 学业要求： 结合图像分析理解化学平衡状态，发展变化观和平衡观。 方法导引 图像分析 在分析化学问题时，常会运用反映相关量变化关系的图像。例如，溶解度曲线、物质浓度随时间变化的曲线等。在结合化学反应原理分析图像时，应注意下列几点： (1)横坐标和纵坐标的含义； (2)曲线的斜率或者趋势； (3)曲线上的特殊点，如起点、终点、交点和拐点等； (4)根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等。 分析化学平衡图像思路是什么？ 浓度—时间图像(c—t) 速率—时间图像(v—t) 转化率—时间图像(α—t) 物质百分含量—时间图像 转化率(物质百分含量)—压强—温度图像 常见化学平衡图像有哪些类型？ a′ t A% b′ c′ 1.0 2 0.8 0.7 0.2 t/s X Y Z n/mol 1. 物质的量(或浓度)—时间图像 该类图像通过反应物和生成物的减少量或增加量，判断反应的化学计量数特征，并可以写出化学反应方程式，计算反应速率、反应物转化率等。 该类型图象的制作与所对应的反应化学计量数是密不可分的。 从图像可以得到什么信息？ t c C A B (1)写出化学反应方程式： (2)求反应物的转化率： A的转化率=33.3% B的转化率=66.7% A B C t c 0.4 0 0.1 0.3 0.2 (1)写出化学反应方程式： (2)求反应物的转化率： A的转化率=62.5% 1. 物质的量(或浓度)—时间图像 增大反应物浓度 减小生成物浓度 v’(正)> v’(逆)，化学平衡向正反应方向移动。 2.速率—时间(v—t)图像 从图像可以得到什么信息？ 减小反应物浓度 增大生成物浓度 v’(逆)> v’(正)，化学平衡向逆反应方向移动。 2.速率—时间(v—t)图像 从图像可以得到什么信息？ 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 反应物浓度直接影响v正， 生成物浓度直接影响v逆。 2.速率—时间(v—t)图像 谁变谁断 c t Fe(SCN)3 Fe3+ t1 t2 t1 t2 t v v正 v正 v逆 v逆 将 5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合建立平衡状态Ⅰ，t1时刻加入浓Fe3+在t2时刻重新建立新的平衡状态Ⅱ，画出整个过程的c-t、v-t图像。 2.速率—时间(v—t)图像 如何画出c-t、v-t图像？ 平衡Ⅰ a b c 平衡Ⅱ（a,2a) (b,2b) >2c 加压(体积缩小一半) t v t1 t2 v正 v正 v逆 v逆 t H2 t2 t1 N2 NH3 全部断点 加压平衡右移的结果：正逆速率都增大、反应物转化率增大、所有物质浓度都变大、反应物体积分数减小、生成物体积分数增大。 c 2.速率—时间(v—t)图像 如何画出c-t、v-t图像？ 平衡Ⅰ a b c 平衡Ⅱ（a/2,a) (b/2,b) (0,c/2) 减压(体积扩大到原来的2倍) t v t1 t2 v正 v正 v逆 v逆 t H2 t2 t1 N2 NH3 减压平衡左移的结果：正逆速率都减小、反应物转化率减小、所有物质浓度都减小、反应物体积分数增大、生成物体积分数减小。 c 2.速率—时间(v—t)图像 全部断点 如何画出c-t、v-t图像？ 平衡Ⅰ a b c 加压(体积缩小一半) 平衡Ⅱ 2a 2b 2c t v v正 v逆 t1 加压的结果：正逆速率同等倍数增大、平衡不移动、反应物转化率不变、所有物质浓度同等倍数增大、体积分数不变。 2.速率—时间(v—t)图像 如何画出v-t图像？ (1)m+n>p+q (2) m+n<p+q (3) m+n=p+q 向平衡体系 恒容时，充入Ne，则平衡___________； 恒压时，充入Ne，则平衡_________________。 不移动 向逆反应方向移动 2.速率—时间(v—t)图像 t1 t2 v-t图像全是断点 c-t图像全部连续 (1)升高温度 c t N2O4 NO2 2NO2(g) N2O4(g) ΔH=－56.9kJ·mol-1 2.速率—时间(v—t)图像 如何画出c-t、v-t图像？ t1 t2 v-t图像全是断点 c-t图像全部连续 (2)降低温度 t NO2 N2O4 c 2NO2(g) N2O4(g) ΔH=－56.9kJ·mol-1 2.速率—时间(v—t)图像 如何画出c-t、v-t图像？ 催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但可以缩短达到平衡所需要的时间。 2.速率—时间(v—t)图像 (a)使用正催化剂 (b)使用负催化剂 如何画出v-t图像？ 已知： ΔH=－92.4kJ.mol-1，反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施： 增大c(N2)或c(H2) 加入催化剂 降低温度 增大压强 t3： t4： t1： t2： 2.速率—时间(v—t)图像 研究下列图像，能分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系吗？ t 1.01107Pa 1.01106Pa m+n = p+q 0 转化率 t2 t1 转化率 0 m+n < p+q t t1 t2 P1 P2 “先拐先平数值大” 3.转化率—时间(α—t)图像 t m+n > p+q 0 A% t2 t1 0 m+n < p+q t t1 t2 P1 P2 C% P1 P2 4.物质百分含量—时间图像 研究下列图像，能分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系吗？ “先拐先平数值大” t 0 t2 t1 0 t t1 t2 T1 T2 C% T1 T2 正反应放热 转化率 正反应放热 4.物质百分含量—时间图像 研究下列图像，能分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系吗？ “先拐先平数值大” 200C 300C 100C 转化率 0 P1 等压线 正反应吸热 m+n>p+q P T1P2 T1P1 0 t C% 正反应放热 m+n>p+q t1 t2 t3 等温线 图象中有三个量时定“一”议“二” T2P2 5.平衡转化率(百分含量)—温度——压强图像 研究下列图像，能分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系吗？ 0 下图是在其它条件一定时，反应 中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是 。 A B C E D C点 T 转化率 线为平衡点 线外未平衡点 5.平衡转化率(百分含量)—温度(压强)图像 2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0 一、看图像 一看轴，即横坐标和纵坐标的意义。 二看点，即一些特殊点如起点、拐点、交点、终点、最高点的意义。 三看线即弄清图像中线的走向和变化趋势。 四看辅助线弄清图像斜率的大小。 五看量的变化如浓度、温度、转化率、物质的量斜率的变化等。 二、想规律：依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征 三、做判断：先拐先平数值大，定一议二 小结：化学平衡图像题的解题方法 24 24 1.交点、最高点、最低点、与x轴的平行线往往代表平衡状态 2.研究斜率比较速率大小 3.比较正逆速率大小关系、y的变化趋来判断平移动 4.多变量曲线常作垂直线形成等温线或等压线后比较 小结：解化学平衡图像题的技巧 $$