【風(fēng)向標(biāo)】年高考化學(xué) 第二章 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第3課時(shí)　化學(xué)平衡圖像分析課件 新人教選修4

第3課時(shí)化學(xué)平衡圖像分析等效平衡1.等效平衡原理

由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無(wú)關(guān)，因而在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)，對(duì)同一可逆反應(yīng)只要起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量相同或相當(dāng)，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。如常溫常壓下，可逆反應(yīng)：①2mol②0mol③0.5mol1mol0mol 0.25mol0mol2mol1.5mol

①?gòu)恼磻?yīng)開始，②從逆反應(yīng)開始，③從正逆反應(yīng)同時(shí)開始，由于①、②、③三種情況如果按方程式的計(jì)量關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物或生成物，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等(如將②、③折算為①)，因此三者為等效平衡。2.等效平衡規(guī)律

(1)在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只要改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算后的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。

(2)在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，則兩平衡等效。(3)在定溫、定壓條件下，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算后的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。3.等效平衡原理的應(yīng)用①判斷同一可逆反應(yīng)在相同的反應(yīng)條件下是否為相同的平衡狀態(tài)。②求要達(dá)到等效平衡，兩種不同狀態(tài)下起始量之間的關(guān)系式。③求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)?；瘜W(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像分析1.化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系

化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是外界條件改變時(shí)，正、逆反應(yīng)速率變化程度不同，從而導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率不相等，破壞了原平衡狀態(tài)，使平衡發(fā)生移動(dòng)，二者的關(guān)系如下表：平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系①增大反應(yīng)物濃度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移動(dòng)②減小反應(yīng)物濃度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(逆)>v(正)逆向移動(dòng)平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系③增大生成物濃度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移動(dòng)④減小生成物濃度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(正)>v(逆)正向移動(dòng)續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線正反應(yīng)方向氣體體積增大或放熱反應(yīng)⑤增大壓強(qiáng)或升高溫度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移動(dòng)⑥減小壓強(qiáng)或降低溫度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(正)>v(逆)正向移動(dòng)續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線正反應(yīng)方向氣體體積縮小或吸熱反應(yīng)⑦增大壓強(qiáng)或升高溫度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移動(dòng)⑧減小壓強(qiáng)或降低溫度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(逆)>v(正)逆向移動(dòng)續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系⑨使用催 化劑v(正)、v(逆) 均增大，且v(逆)＝v(正)不移 動(dòng)續(xù)表2.化學(xué)學(xué)反應(yīng)速速率及化化學(xué)平衡衡圖像解解答的基基本方法法與思路路(1)分分析清楚楚反應(yīng)的的特點(diǎn)：：包括各各反應(yīng)物物的狀態(tài)態(tài)，化學(xué)學(xué)方程式中各物物質(zhì)的化化學(xué)計(jì)量量系數(shù)的的變化情情況、熱熱效應(yīng)等等。(2)分分析看懂懂圖像，，做到五五看：一一看面，，即看清清橫坐標(biāo)標(biāo)和縱坐標(biāo)各表表示的意意義；二二看線，，即圖中中曲線的的走向、、變化趨趨勢(shì)、是否連續(xù)續(xù)或跳躍躍及其表表示的意意義；三三看點(diǎn)，，包括起起點(diǎn)、折折點(diǎn)、交點(diǎn)、極極值點(diǎn)等等及它們們表示的的含義；；四看是是否要作作輔助線線(如等溫線、、等壓線線)；五五看圖像像中各種種量的多多少。(3)聯(lián)聯(lián)想相關(guān)關(guān)規(guī)律和和原理：：如聯(lián)想想外界條條件對(duì)化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)速率和化學(xué)平平衡的影影響規(guī)律律。(4)依依題意作作出定性性分析和和正確判判斷。3.化學(xué)學(xué)反應(yīng)速速率及化化學(xué)平衡衡圖像的的分類及及特點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，圖像像類型可可分為單單一函數(shù)數(shù)圖和復(fù)復(fù)合函數(shù)數(shù)圖兩類，在每一類類中如果根據(jù)據(jù)橫坐標(biāo)的不不同含義，可可把圖像分為為兩(1)時(shí)間(t)類①v—ta.改變濃度度。b.改變溫度度。圖2－3－3c.改變壓強(qiáng)強(qiáng)。當(dāng)m＋n＝p＋q：圖2－3－－4當(dāng)m＋n>p＋q：圖2－3－－5當(dāng)m＋n<p＋q：圖2－3－－6②α－t(反應(yīng)物A或B的的轉(zhuǎn)化率－－時(shí)間)圖a.改變溫度度。圖2－3－7b.改變壓強(qiáng)強(qiáng)。圖2－3－8(2)壓強(qiáng)(p)或溫度(T)類。①圖像特點(diǎn)：：圖像均為為曲線；曲線線上的點(diǎn)表示示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強(qiáng)或或溫度下處于于平衡狀態(tài)；；而不在曲線線上的點(diǎn)表示示可逆反應(yīng)在相應(yīng)應(yīng)壓強(qiáng)或溫度度下未達(dá)到平平衡狀態(tài)，但但能自發(fā)進(jìn)行行至平衡狀態(tài)；曲曲線的相對(duì)對(duì)位置、變化化趨勢(shì)決定了了化學(xué)平衡移移動(dòng)的方向。固定定其他條件不不變，若溫度度變化引起的的平衡移動(dòng)，，即可確定可逆反反應(yīng)中ΔH>0還是ΔΔH<0；若因壓壓強(qiáng)改變引起起的平衡移動(dòng)，即可可確定在可逆逆反應(yīng)中氣態(tài)態(tài)反應(yīng)物的化化學(xué)計(jì)量數(shù)和和與氣態(tài)生成物的的化學(xué)計(jì)量數(shù)數(shù)和之間的相相對(duì)大小。②常見的圖像像。a.v—T(速率—溫度度)圖圖2－3－9b.α—T或φ—T(轉(zhuǎn)化率—溫溫度或體積分分?jǐn)?shù)—溫度)圖圖2－3－－104.化學(xué)平衡衡的圖像分析析(1)三步分分析法。一看反應(yīng)速率率是增大還是是減??；二看看Δv正、Δv逆的相對(duì)大??；三看(2)四要素素分析法?？辞€的起點(diǎn)點(diǎn)；看曲線的的變化趨勢(shì)；；看曲線的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)；看曲線的終點(diǎn)點(diǎn)。(3)先拐拐先平。對(duì)于同一化化學(xué)反應(yīng)在在化學(xué)平衡衡圖像，““先拐先平平”的曲線線表示溫度高高或壓強(qiáng)大大。例如在在轉(zhuǎn)化率——時(shí)間曲線線中，先出出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先先達(dá)到平衡衡，此時(shí)逆逆向推理可可得該變化化的溫度高高、濃度大、壓強(qiáng)大。。(4)定一一議二。在化學(xué)平衡衡圖像中，，包括縱三個(gè)量，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。如確定橫坐標(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。等效平衡入1molN2和4molH2時(shí)，達(dá)到平平衡后，生生成amolNH3(見下表“已知””項(xiàng))。在在相同溫度度、壓強(qiáng)下下，保持平平衡時(shí)各組組分體積分?jǐn)?shù)不變變。對(duì)下列編號(hào)

已知編號(hào)起始狀態(tài)物質(zhì)的量n/mol平衡時(shí)NH3

的物質(zhì)的量n/molN2H2NH3140a①1.560②10.5a③mg(g≥4m)答案：①1.5a②00.5③③2(g－4m)(g－3m)a1.將3molA和和1molB混合于于一體積可可變的密閉閉容器P中，以此時(shí)時(shí)溫度、壓壓強(qiáng)和體積積作為起始始條件，發(fā)發(fā)生如下反反應(yīng)：壓強(qiáng)不變，，達(dá)到平衡衡時(shí)C的的濃度為為wmol/L，請(qǐng)回答答：(1)若反反應(yīng)過(guò)程中中仍保持溫溫度和壓強(qiáng)強(qiáng)不變，按按下列4種方法法配比充入容容器P，，平衡后C的濃濃度仍為wmol/L的是()。AA.6molA＋2molBB.3molA＋1molB＋2molCC.2molC＋1molB＋1molDD.1molC＋＋2molD(2)若若將將2molC和和2molD按按起起始始溫溫度度和和體體積積充充入入容容器器Q中，，保保持持溫溫度度和和體體積積不不變變，，平平衡衡時(shí)時(shí)C的的濃濃度度為為Vmol/L，，則則V)。。B和w的關(guān)關(guān)系系是是(A.V>wB.V<wC.V＝wD.無(wú)無(wú)法法比比較較化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)速速率率、、化化學(xué)學(xué)平平衡衡圖圖像像分分析析圖2－－3－－11請(qǐng)回回答答下下列列問(wèn)問(wèn)題題：：(1)前前2min內(nèi)內(nèi)，，用用H2表示示的的平平均均反反應(yīng)應(yīng)速速率率為為________。。(3)若若改改變變反反應(yīng)應(yīng)條條件件，，在在某某條條件件下下V%的的變變化化如如圖圖2－－3－－11曲線線I所所示示，，則則該該條條件件可可能能是是_______(填填序序號(hào)號(hào))。。①恒恒容容條條件件下下，，升升高高溫溫度度②恒恒容容條條件件下下，，降降低低溫溫度度③恒恒溫溫條條件件下下，，縮縮小小反反應(yīng)應(yīng)容容器器的的體體積積④恒恒溫溫條條件件下下，，擴(kuò)擴(kuò)大大容容器器的的體體積積⑤恒恒溫溫恒恒容容條條件件下下，，加加入入適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡拇叽呋瘎﹦?2)0.05(3)③③⑤⑤這個(gè)個(gè)可可逆逆反反應(yīng)應(yīng)的的正正確確圖圖像像為為()。。A數(shù)據(jù)據(jù)并并繪繪出出圖圖2－－3－－12，，下下列列說(shuō)說(shuō)法法正正確確的的是是()。。圖2－3－12A.圖圖ⅠⅠ、、ⅡⅡ和和ⅢⅢ均均使使用用了了催催化化劑劑B.圖圖ⅠⅠ中中甲甲最最快快到到達(dá)達(dá)平平衡衡C.圖圖ⅡⅡ研研究究的的是是溫溫度度對(duì)對(duì)反反應(yīng)應(yīng)的的影響響，，且且甲甲的的溫溫度度較較低低D.圖圖ⅢⅢ中中甲甲使使用用的的催催化化劑劑效效率率最最高高解析析：：圖Ⅰ中中乙乙最最快快到達(dá)達(dá)最最高高濃濃度度并