化學(xué)平衡圖像分析

1、 化學(xué)平衡圖像分析保靖民中保靖民中 雷菡雷菡 庭庭1.1.一密閉體系中發(fā)生反應(yīng)：一密閉體系中發(fā)生反應(yīng)：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 ( (正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) )下圖是某一時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的曲線關(guān)系圖?；卮鹣孪聢D是某一時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的曲線關(guān)系圖?；卮鹣铝袉栴}：列問題：（1 1）處于平衡狀態(tài)的時間段是）處于平衡狀態(tài)的時間段是（2 2）t t1 1、t t3 3、t t4 4時刻，體系中時刻，體系中 分別是什么條件發(fā)生了變化？分別是什么條件發(fā)生了變化？（3 3）下列時間段中，氨的百分含）下列時間段中，氨的百分含 量最高是量最高是 A. 0A.

2、0t t1 1 B. t B. t2 2t t3 3 C. t C. t3 3t t4 4 D. t D. t5 5t t6 6V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)v0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t0 0t t1 1、t t2 2t t3 3、t t3 3t t4 4 、t t5 5t t6 6t t1:1:升高溫度升高溫度，t t3:3:使用催化劑使用催化劑，t t4:4:減小體系壓強減小體系壓強課前體驗課前體驗2.2.一定溫度下，在一定溫度下，在2L的密閉容器中，的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示，下列描述正確的是物質(zhì)的量隨時間變化

3、的曲線如下圖所示，下列描述正確的是A反應(yīng)開始到反應(yīng)開始到10s，用，用Z表示的反應(yīng)速率為表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(Ls)B反應(yīng)開始到反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/LC反應(yīng)開始到反應(yīng)開始到10s時，時，Y的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為79.0%D反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)+Y(g) Z(g)課前體驗課前體驗3.3.下圖下圖、分別代表分別代表、反應(yīng)，則反應(yīng)，則Y Y軸是指軸是指 N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g);(g);H=-QH=-Q H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)

4、 2HI(g); (g) 2HI(g); H=+QH=+Q CO(g)+2HCO(g)+2H2 2(g) CH(g) CH3 3OH(g); OH(g); H=-QH=-Q 2SO 2SO3 3(g) 2SO(g) 2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g); (g); H=+QH=+QA A平衡混合氣中一種生成物的百分含量平衡混合氣中一種生成物的百分含量B B平衡混合氣中一種反應(yīng)物的百分含量平衡混合氣中一種反應(yīng)物的百分含量C C平衡混合氣中一種生成物的轉(zhuǎn)化率平衡混合氣中一種生成物的轉(zhuǎn)化率D D平衡混合氣中一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率平衡混合氣中一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率課前體驗課前體驗 4.4.I I2 2

5、在在KIKI溶液中存在下列平衡：溶液中存在下列平衡：I I2 2(aq)(aq)I I- -(aq(aq) I) I3 3- -(aq)(aq)，某某I I2 2、KIKI混合溶液中，混合溶液中，c c(I(I3 3- -) )與溫度與溫度T T的關(guān)系如圖所示。下列說的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是法正確的是 A A 反應(yīng)反應(yīng) I I2 2(aq)(aq)I I- -(aq(aq) I) I3 3- -(aq)(aq)的的H H00 B B若溫度為若溫度為T T1 1、T T2 2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K K1 1、K K2 2, ,則則K K1 1K K2 2 C C若

6、反應(yīng)進行到狀態(tài)若反應(yīng)進行到狀態(tài)D D時，一定有時，一定有v v正正v v逆逆 D D狀態(tài)狀態(tài)A A與狀態(tài)與狀態(tài)B B相比，相比， 狀態(tài)狀態(tài)A A的的c c(I(I2 2) )大大 C(I3-)TT1T2T3ABCD0課前體驗課前體驗 1 1圖像問題解題步驟圖像問題解題步驟 (1)(1)看懂圖像：看懂圖像： 看面看面( (即弄清縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義即弄清縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義) )； 看線看線( (即弄清線的走向和變化趨勢即弄清線的走向和變化趨勢) )； 看點看點( (即弄清起點、拐點、交點、終點的意義即弄清起點、拐點、交點、終點的意義) )； 看是否要作輔助線看是否要作輔助線( (如等溫線、等壓

7、線如等溫線、等壓線) )； 看定量圖像中有關(guān)量的多少?？炊繄D像中有關(guān)量的多少。 (2)(2)聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。衡的影響規(guī)律。 (3)(3)作出判斷：根據(jù)圖像中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比，作作出判斷：根據(jù)圖像中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比，作出符合題目要求的判斷。出符合題目要求的判斷。方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)2 2原則原則 (1)“(1)“定一議二定一議二”原則原則 在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個量，確定橫坐標(biāo)所示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲

8、線的關(guān)系或三個量，確定橫坐標(biāo)所示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所示的量后，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。確定縱坐標(biāo)所示的量后，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。(2)“(2)“先拐先平，數(shù)值大先拐先平，數(shù)值大”原則原則 在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或表示的壓強較大。出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或表示的壓強較大。方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1. 以速率以速率時間圖像計算平衡濃度時間圖像計算平衡濃度 例例1:1:在容積固定為在容積固定為2L2L的密閉容器中，充入的密閉容器中，充入X X、Y Y氣體各氣體各2mol2

9、mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g) 2Z(g)X(g)+2Y(g) 2Z(g)，并達平衡，以，并達平衡，以Y Y的濃的濃度改變表示的反應(yīng)速度與時間度改變表示的反應(yīng)速度與時間t t的關(guān)系如圖所示，則的關(guān)系如圖所示，則Y Y的平衡的平衡濃度表達式正確的是（式中濃度表達式正確的是（式中S S是對應(yīng)區(qū)域的面積）是對應(yīng)區(qū)域的面積） 典例精析典例精析ASBSCSDSaObaObabdObOd.2121t/sVY/(molL-1s-1)abdOtV(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(正正)vV(正正)V(逆逆)t1t2t3例例2:2:根據(jù)下圖回答下列問題根據(jù)下圖回答下列

10、問題: :確定確定t t1 1、t t2 2、t t3 3時刻的操作：時刻的操作：A A、濃度減小、濃度減小 B B、加壓、加壓 C C、降溫、降溫該反應(yīng)正向是該反應(yīng)正向是 （吸、放）熱反應(yīng)；（吸、放）熱反應(yīng)；氣體物質(zhì)的量氣體物質(zhì)的量 （增大、減少）的反應(yīng)。（增大、減少）的反應(yīng)。放放增大增大典例精析典例精析2. 2. 以速率以速率- -時間圖像描述化學(xué)平衡移動的本質(zhì)時間圖像描述化學(xué)平衡移動的本質(zhì) 反應(yīng)反應(yīng)A(g)+B(g) C(gA(g)+B(g) C(g) )；H0H0已達平衡已達平衡, ,升高溫度升高溫度, ,平衡逆向平衡逆向移動移動, ,當(dāng)反應(yīng)一段時間后反應(yīng)又達平衡當(dāng)反應(yīng)一段時間后反應(yīng)又

11、達平衡, ,則速率對時間的曲線為則速率對時間的曲線為 首先要把握大方向首先要把握大方向, ,即升溫使即升溫使V V正正、V V逆逆都變大都變大, ,所以所以B B不對；不對；再看起點和終點再看起點和終點, ,由于原反應(yīng)是平衡的由于原反應(yīng)是平衡的(V(V逆逆=V=V正正),),因而起點相同因而起點相同, ,又由于再次達到平衡又由于再次達到平衡(V(V正正V V逆逆),),因而終點相同因而終點相同, ,故故A A不對；由于不對；由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng), ,所以升溫使所以升溫使V V正正和和V V逆逆都增大都增大, ,但逆反應(yīng)增大得但逆反應(yīng)增大得更多更多, ,故故V V逆逆更大更大,

12、,即即V V逆逆的曲線斜率大，故答案為的曲線斜率大，故答案為C C。典例精析典例精析A B C D A B C D V Vt tV V正正V V逆逆V Vt tV V逆逆V V正正V Vt tV V逆逆V V正正V Vt tV V正正V V逆逆 例例3:3:下圖表示反應(yīng)下圖表示反應(yīng)X(gX(g) 4Y(g)+Z(g) 4Y(g)+Z(g)，H0H V V逆逆B BA A點比點比B B點反應(yīng)速率快點反應(yīng)速率快 C CnpnpD Dm+nm+nppN%N%壓強壓強.BA.典例精析典例精析7. 根據(jù)質(zhì)量分數(shù)根據(jù)質(zhì)量分數(shù)(體積分數(shù)體積分數(shù))壓強、溫度壓強、溫度圖像判斷反應(yīng)特征圖像判斷反應(yīng)特征 例例7:7:已知反應(yīng)已知反應(yīng) mA(g)+nB(g) xC(g)+yD(gmA(g)+nB(g) xC(g)+yD(g) )，A A的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率R RA A與與p p、T T的關(guān)系如圖，根據(jù)圖示可以得出的正確結(jié)論是的關(guān)系如圖，根據(jù)圖示可以得出的正確結(jié)論是 A. A. 正反