2.2 化学平衡图像 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-09-17
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦“化学平衡图像”核心内容,系统梳理外界条件对反应速率及平衡移动的影响规律,通过方法指导回顾浓度、压强等因素的作用原理,搭建从理论规律到图像分析的学习支架,帮助学生衔接前后知识。
其亮点在于按速率-时间、百分含量-时间等图像类型分类教学,提炼“四看”“定一议二”等解题策略,结合例题培养科学思维与探究能力。例如多变量图像用控制变量法分析温度压强影响,课堂总结构建思维模型,助力学生提升图像分析能力,也为教师提供系统教学资源,提高教学效率。
内容正文:
第2节 化学平衡
第4课时 化学平衡图像
第二章
【方法指导】——熟记规律
1.外界条件对速率的影响:
2.外界条件对化学平衡的影响:
(1) 浓度:
(2)压强:
(3)温度:
(4)催化剂:
c ↑ ,v↑ ;c↓,v↓
P ↑, 若引起 c ↑ ,则v↑
T↑ ,v↑ ;T↓,v↓
使用正催化剂,v↑
(1) 浓度:
(2)压强:
(3)温度:
(4)催化剂:
c反↑或c生 ↓ ,平衡正移
P ↑,平衡向n气减小方向移动
T↑ ,平衡吸热方向移动
使用催化剂,平衡不移动
一、速率——时间图像
1、浓度对化学平衡的影响:
增大反应物浓度
v(正)
v(逆)
增大生成物浓度
v(逆)
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
v(正)
图像有连接点
减小反应物浓度
减小生成物浓度
谁变谁断
A(g) + 3B(g) 2C(g)
一、速率——时间图像
2、压强对化学平衡的影响:
v(正)
v(逆)
v(逆)
v(正)
增大压强
v(正)
v(逆)
v(逆)
v(正)
减小压强
2NO2(g) N2O4(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
全部断点
一、速率——时间图像
3、温度对化学平衡的影响:
v(正)
v(逆)
升高温度
降低温度
v(正)
v(逆)
v(逆)
v(正)
v(逆)
v(正)
全部断点
一、速率——时间图像
4、催化剂对化学平衡的影响:
v
t
v正
v逆
v’正= v’逆
t1
加入正催化剂
同等程度
全程速率—时间图像
Zn与足量盐酸反应,反应速率随时间的变化情况出现如图情况。
原因是:AB段,因反应为放热反应,随反应进行,温度升高,导致反应速率增大;BC段,则主要因为随反应的进行,溶液中c(H+)减小,导致反应速率减小。
以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 为例
v
P
0
正
逆
v
T
0
正
逆
v
T
0
正
逆
v
P
0
逆
正
v
P
0
逆
正
T↑,v_____
平衡______
△H____0
T↑,v_____
平衡______
△H____0
P↑,v_____
平衡______
m+n____p+q
P↑,v_____
平衡______
m+n____p+q
P↑,v_____
平衡______
m+n____p+q
图像交叉点表示达到平衡,交叉点之前表示达到平衡的过程;之后表示平衡移动的过程
增大
正移
>
增大
逆移
<
增大
正移
>
增大
逆移
<
增大
不移动
=
速率-条件图像
一、速率——时间图像
例1、
某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g) △ H<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加入量。下列说法中正确的是( )
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时间内转化率最低
t
t1
v正
v逆
v正
v逆
v
t2
t3
v正
v逆
t4
t5
t6
A
速率增大:升温、加压、增大浓度、加催化剂
速率减小:降温、减压、减小浓度
正逆速率相对大小:确定平衡移动方向。
一、速率——时间图像
小结:
解题策略:
①改变条件使平衡移动的瞬间曲线是连续的,则是物质浓度发生改变
②改变条件使平衡移动的瞬间曲线出现断点,则是温度改变或是压强改变
③改变条件反应速率变化但是平衡不移动,则是使用催化剂或是反应前后气体系数不变的反应中压强改变
二、百分含量(转化率)——时间图像
对于反应 mA(g)+ nB(g) ⇌ pC(g)+ qD(g)
解题策略:
①看坐标含义:反应物的转化率:数值越大 说明转化的越多。生成物的体积分数(或物质的量分数):数值越大,说明生成物的物质的量越大。
②看线拐点:口诀:先拐先平数值大(温度高/压强大/使用催化剂)
③看特殊点:平衡点对应的纵坐标利用勒夏特列原理分析吸/放热,前后气体系数关系等
二、百分含量(转化率)——时间图像
例2、
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
√
三、多变量平衡图像
Ⅱ
p
生成物的百分含量
400 ℃
500 ℃
①、认准一根线,分析曲线趋势:
温度不变时,随着压强增大,生成物百分含量降低,说明此时平衡逆向移动(消耗生成物),说明该反应中, 逆向是气体变少的方向
②、纵向做交点:
压强不变时,随着温度增大,生成物百分含量降低,说明此时平衡逆向移动(消耗生成物),说明该反应中, 逆反应为吸热反应
正反应 热
a+b c
三、多变量平衡图像
正反应 热
a+b c
解题策略:
涉及两个外界因素(P/T)对化学平衡的影响,因此需要“定一议二”即控制变量法。
②纵向做交点,分析交点:
相同温度时,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
①认准一根曲线,分析曲线趋势:
相同压强下,随着温度的升高,生成物C的百分含量增大,说明正反应是吸热反应
等温线
T
C%
1.01*106Pa
1.01*105Pa
1.01*104Pa
等压线
aA(g) + bB(g) cC(g)
二、百分含量(转化率)——时间图像
例3、
已知反应 mA(g)+nB(g) xC(g)+yD(g),A的转化率RA与P、T的关系如图,根据图示可以得出的正确结论是( )
A. 正反应吸热,
B. 正反应吸热,
C. 正反应放热,
D. 正反应放热,
RA
T/K
1×107Pa
1×106Pa
1×105Pa
A
【课堂总结】
图像题思维建模
四、特殊图像
研究下列图像,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
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
T
v
v逆
v正
T1
T2
T
v
v正
v逆
P
A%
P1
•正反应吸热
★
•正反应吸热
★
C%
450℃
★
正反应放热
m+n<p+q
解题策略:
①找平衡点
②平衡后改变条件对速率或转化率、百分含量的影响。再用勒夏特列原理进行分析。
★
⇌
速率—温度(压强)图
解题方法:
曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快,平衡正向移动。
v-T图像:交点即为平衡状态,当温度升高,v正>v逆,表明平衡正向移动,正反应为吸热反应
v-P图像:交点即为平衡状态,当压强增大,v正>v逆,表明平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应
特殊图像
1.反应过程中组分含量或转化率与温度的关系图像
T
C%
450℃
对于反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
温度升高,C%减小,平衡左移,逆反应吸热
平衡点
P
A%
P1
平衡点
压强增加,A%增加,
平衡左移,逆反应缩小体积
最高点、最低点为平衡状态,点前为达平衡过程,点后为平衡移动
特殊图像
2.化学平衡曲线外的非平衡点分析
0
A
的转化率
T
C
A
B
D
对于反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
曲线上任意点均为平衡状态,曲线外为非平衡点
① 由A→B,温度↑,α(A) ↓
平衡逆移,正反应为放热反应
② C点处,α(A) 大于对应温度下的 平衡转化率,此时,v正 < v逆
③ D点处,α(A) 小于对应温度下的 平衡转化率,此时,v正 > v逆
$
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