化學(xué)平衡圖像分析【 知識(shí)精講+備課精思+拓展提升 】 高二化學(xué) 課件（人教版2019選擇性必修1）

新教材第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡第二節(jié)第5課時(shí)化學(xué)平衡的圖像分析教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)常見的平衡曲線圖,并能從圖中判斷出平衡移動(dòng)的方向.2.結(jié)合化學(xué)方程式判斷平衡圖像是否正確3.能由化學(xué)方程式及所給的基本量繪制變化關(guān)系圖.一、濃度-時(shí)間圖：tcCAB可用于：1)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：2)求反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：A+2B3CA的轉(zhuǎn)化率=33.3%B的轉(zhuǎn)化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：2)求反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：練一練：5A3B+2C1320A的轉(zhuǎn)化率=62.5%1.何為反應(yīng)物、生成物2.反應(yīng)物、生成物計(jì)量數(shù)關(guān)系3.是否為可逆反應(yīng)濃度——時(shí)間圖像的關(guān)鍵:例題1.今有正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，若反應(yīng)開始經(jīng)t1s后達(dá)平衡，在t2s時(shí)由于反應(yīng)條件改變，使平衡破壞，到t3s時(shí)又達(dá)平衡，如右圖所示：（1）該反應(yīng)的反應(yīng)物是______（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________

（3）分析從t2到t3時(shí)曲線改變的原因是（）A、增大了X或Y的濃度 B、使用了催化劑C、升高了反應(yīng)溫度D、縮小體積，使體系壓強(qiáng)增大E、擴(kuò)大體積，使體系壓強(qiáng)減小X、YX+YZC(假設(shè)X、Y、Z均為氣體)二、速度-時(shí)間圖：tvv正v逆t1t2?引起平衡移動(dòng)的因素是

，平衡將向

方向移動(dòng)。增大反應(yīng)物濃度正tvv正v逆t1t2?引起平衡移動(dòng)的因素是

，平衡將向

方向移動(dòng)。減小生成物濃度正已知對(duì)某一平衡改變溫度時(shí)有如下圖變化，則溫度的變化是

(升高或降低)，平衡向

反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是

熱反應(yīng)。t1t2tvv正v逆升高正吸?若對(duì)一正反應(yīng)吸熱的可逆反應(yīng)平衡后降低溫度，畫出平衡移動(dòng)過程中的v-t圖。t1t2tvv逆v正?對(duì)于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改變壓強(qiáng)時(shí)有如下圖變化，則壓強(qiáng)變化是

(增大或減小)，平衡向

反應(yīng)方向移動(dòng)，m+n

(>、<、=)p+q。v逆t1t2tvv正增大逆<?若對(duì)以上反應(yīng)已知m+n>p+q，平衡后降低壓強(qiáng)時(shí)，畫出相關(guān)的v–t圖。t1t2tvv逆v正由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移動(dòng)的因素可能是a.升高溫度

b.增大壓強(qiáng)。

根據(jù)反應(yīng)方程式，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖示相符；增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖示不相符。故此題中引起平衡移動(dòng)的因素是升高溫度。v逆t1t2tvv正?對(duì)于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反應(yīng)放熱)有如下圖所示的變化，請(qǐng)分析引起平衡移動(dòng)的因素可能是什么？并說明理由。?對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下圖所示的變化，請(qǐng)分析t1時(shí)的改變因素可能是什么？并說明理由。v逆t1

tvv正由于v正、v逆相同程度的增大，t1時(shí)的改變因素可能是a.加入(正)催化劑

b.當(dāng)m+n=p+q時(shí)增大壓強(qiáng)。平衡沒有移動(dòng)。練習(xí):

1、以mA(g)+nB(g)

qC(g)為例，若增大壓強(qiáng)，或升高溫度，重新達(dá)到平衡v正、v逆變化如圖，則△H___0，m+n___qV正

V逆Vtt2t1＞＞歸納整理：ⅴ-t圖像的判斷方法：①無斷點(diǎn)，肯定是改變

。②有斷點(diǎn)，可能是改變

，也可能是改變

。tvv正v逆t1t2v逆t1t2tvv正v′逆t1

tvv′正=v′逆v′正=③若可能是使用

;氣體體積不變的反應(yīng),改變

。濃度壓強(qiáng)溫度催化劑壓強(qiáng)由圖推斷正反應(yīng)為

反應(yīng)三.某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)-時(shí)間-溫度(或壓強(qiáng))圖：tA的轉(zhuǎn)化率T1T2對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB的百分含量P1P2由圖推斷m+n

p+q的相對(duì)大小觀察下列各圖，可以得出什么結(jié)論？判斷方法：“先拐先平，條件高”T1

T2P1

P2吸熱><>溫度越高A的轉(zhuǎn)化率越高由圖可知吸熱反應(yīng)方向正反應(yīng)方向高低小大tT1T2A%C%tP1P2由圖推斷正反應(yīng)為

反應(yīng)T1

T2由圖推斷m+n

p+q的相對(duì)大小P1

P2>放熱>=高低三.某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)-時(shí)間-溫度(或壓強(qiáng))圖：對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)觀察下列各圖，可以得出什么結(jié)論？判斷方法：“先拐先平，條件高”tB%T2P2T1P2T1P1結(jié)論1:m+n

p+q結(jié)論2:正反應(yīng)為

。得出什么結(jié)論？溫度均為T1，P2>P1壓強(qiáng)均為P2，T1

>T2<吸熱③①②對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)∴m+n

p+q(>=<)>DCC%T107Pa105PaAB等溫線四.百分含量(或轉(zhuǎn)化率)--壓強(qiáng)--溫度圖像得出什么結(jié)論？“定一議二”原則①P固定(例105Pa)，隨T升高，C%減小，說明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，∴逆向是吸熱反應(yīng)方向該反應(yīng)△H<0②T固定，作等溫線如圖,由C到D，壓強(qiáng)增大，C%增大，說明平衡正向移動(dòng)，∴正向是氣體體積減小的方向?qū)τ诜磻?yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)A的轉(zhuǎn)化率P400℃500℃1、正反應(yīng)是

反應(yīng)(放熱、吸熱)2、m+n

p+q(>=<)放熱<CDAB等壓線四.百分含量(或轉(zhuǎn)化率)--壓強(qiáng)--溫度圖像得出什么結(jié)論？“定一議二”原則對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TC%1.01×106Pa1.01×105Pa1.01×104Pa練習(xí)1:對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)PA%300℃200℃得出什么結(jié)論？由圖推斷正反應(yīng)為

反應(yīng)m+n

p+q的相對(duì)大小吸熱>由圖推斷正反應(yīng)為

反應(yīng)m+n

p+q的相對(duì)大小吸熱=練習(xí)2:右圖表示外界條件(溫度、壓強(qiáng))的變化對(duì)下列反應(yīng)的影響:L(s)＋G(g)

2R(g),△H﹥0

，在圖中，Y軸是指（）A.平衡混合氣中R的體積分?jǐn)?shù) B.平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)C.G的轉(zhuǎn)化率D.L的濃度Y溫度10kpa100kpaB等溫線T升高，平衡正向移動(dòng)，此時(shí)Y減小P增大，平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)Y增大AB五.速率---溫度(壓強(qiáng))圖像TVV正V逆正反應(yīng)是

反應(yīng)（放熱、吸熱）吸熱平衡點(diǎn)T1圖像解讀：0①0→T1段，化學(xué)平衡的建立過程②T1點(diǎn)：V正=V逆，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)③T1之后，V正≠V逆，平衡發(fā)生移動(dòng)且溫度升高，V正>V逆，∴正向是吸熱反應(yīng)強(qiáng)調(diào)：此圖像的關(guān)鍵是T1為平衡點(diǎn)，T1之后為平衡的移動(dòng)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)V逆V正VPm+n

p+q(>=<)<平衡點(diǎn)判斷：五.速率---溫度(壓強(qiáng))圖像對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Tvv逆v正T1T2>平衡點(diǎn)Ⅰ平衡點(diǎn)Ⅱ圖像解讀：溫度由T1升到T2，V正>V逆∴正向是吸熱反應(yīng)正反應(yīng)是

反應(yīng)(放熱、吸熱)吸熱問題：上圖中，如果將橫坐標(biāo)改為壓強(qiáng)P，則m+n

p+q(>=<)P1P2P五.速率---溫度(壓強(qiáng))圖像對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)AD例題√√ⅩⅩP↑,V↓T↑,正向P↑,逆向六、其它圖像：TC%450℃放熱PA%P1<對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡點(diǎn)圖像解讀：最高點(diǎn)為反應(yīng)的最大限度，即平衡點(diǎn)，∴逆向是吸熱反應(yīng)正反應(yīng)是

反應(yīng)(放熱、吸熱)m+n

p+q(>=<)判斷：平衡點(diǎn)之后，隨溫度升高，C%減小，說明平衡逆向移動(dòng)1.可逆反應(yīng):mA(s)＋nB(g)pC(g)；△H<0，在一定溫度下B的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，則下列判斷正確的是()

A.m+n＜pB.n＞pC.x點(diǎn)的狀態(tài)是v正＞v逆

D.x點(diǎn)比y點(diǎn)的反應(yīng)速率慢α(B)壓強(qiáng)0XYBD平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)的判斷不在曲線上的點(diǎn)：代表此刻反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡，

但可以通過比較確定此刻平衡移動(dòng)的方向圖像解讀：曲線上的點(diǎn)：代表在相應(yīng)壓強(qiáng)下的平衡點(diǎn)X點(diǎn)：α(B)高于對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)下的平衡點(diǎn)，要達(dá)平衡此時(shí)α(B)應(yīng)減小，故平衡逆向移動(dòng)，即X點(diǎn)時(shí)v逆＞v正，C錯(cuò)誤平衡曲線P↑，V↑∴VX<VY√1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點(diǎn)的意義，特別是一些特殊點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn))的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。

5、看是否需要輔助線。解題原則：（1）先拐先平，條件高

（2）“定一議二”原則小結(jié)：圖像題解答要點(diǎn):練習(xí)1、下圖是在其它條件一定時(shí)，反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)NO的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標(biāo)有A、B、C、D、E5點(diǎn)。(1)其中表示已達(dá)平衡狀態(tài)

V正=V逆的點(diǎn)是

。(2)其中表示未達(dá)平衡狀態(tài),V正>V逆的點(diǎn)是

。(3)其中表示未達(dá)平衡狀態(tài),V正<V逆的點(diǎn)是

。0ABCEDTNO轉(zhuǎn)化率BDAEC<(4)此反應(yīng)△H

0(填>或<)(5)VA、VB、VC、VD、VE的大小關(guān)系為：

。VD>VE>VA>VC>VB練習(xí)2、一定條件下，在一個(gè)體積可變的容器中有如下平衡體系:2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)△H<0。在t1時(shí)刻改變某個(gè)條件，在t2時(shí)達(dá)成新的平衡。下列關(guān)于t1時(shí)改變條件的說法正確的是（）A.溫度不變，擴(kuò)大容器的體積B.壓強(qiáng)、溫度不變，充入一些N2C.壓強(qiáng)不變，降低溫度D.溫度、壓強(qiáng)不變，充入一些

SO3（g），移走一些SO2（g）DV(逆)V(反應(yīng)速率)Ot1t2時(shí)間V(正)解答時(shí)遵守兩個(gè)原則：①定一議二；②先拐先平。練習(xí)3.對(duì)于mA(g)+nB(g)pC(g)△H=QkJ/mol

有如圖所示的變化，則：

①p1與p2

的關(guān)系是

；

②m+n與p的關(guān)系是

；

③T1

與T2的關(guān)系是

；④Q與0的關(guān)系是

。P2>P1T2<T1m+n>pQ<0C%t0T2P2T1P2T1P1③①②①②③②練習(xí)4.下圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是（）A．升高溫度B．加大X的投入量C．加催化劑D．減小體積E.擴(kuò)大體積CDA.圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B.圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C.圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高AB

ⅩⅩ√√練習(xí)6.下列圖象中，不能表示反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)（△H<0）平衡體系的是…()D練習(xí)7.在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體B、正反應(yīng)吸熱，L是固體C、正反應(yīng)放熱，L是氣體D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體C小結(jié)：(1)先拐先平

(2)定一議二升溫，R%減小，平衡逆向移動(dòng)逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)增壓，R%減小，平衡逆向移動(dòng)逆向?yàn)闅怏w體積減小的方向練習(xí)8.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，得下變化規(guī)律（圖中P表示壓強(qiáng)，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）A．反應(yīng)Ⅰ：△H＞0，P2＞P1

B．反應(yīng)Ⅱ：△H＜0，T1＜T2C．反應(yīng)Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1

D．反應(yīng)Ⅳ：△H＜0，T2＞T1根據(jù)以上規(guī)律判斷，上列結(jié)論正確的是（）C

一密閉體系中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H22NH3(△H＜0)。下圖是某一時(shí)間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的曲線關(guān)系圖。回答下列問題：（1）處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是

。（2）t1、t3、t4時(shí)刻，體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？（3）下列時(shí)間段中，氨的百分含量最高是

A.0～t1B.t2～t3

C.t3～t4D.t5～t60t1t2t3t4t5t6tV(正)V(逆)V(正)V(逆)v0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6t1:升高溫度，A練習(xí)9.t3:使用催化劑，t4:減小體系壓強(qiáng)Ⅹ√反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。溫度由T1升到T2，AB3%↑∴正向是吸熱反應(yīng)平衡正向移動(dòng)√故A、D均正確√B

X+2Y2Z練習(xí)11.某溫度時(shí)，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示。t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.900.20.40.60.81.01.2051015n(mol)t(min)1230.083mol/（L?min）(2)列式計(jì)算該反應(yīng)在0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率.(1)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90(3)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時(shí)間變化的曲線①、②、③（如右圖所示）則曲線①、②、③所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是：0.20.40.60.81.01.2051015n(mol)t(min)123①升高溫度練習(xí)11.某溫度時(shí)，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示。②加入催化劑③加壓X+2Y2Z(2)在5X105Pa時(shí)，D的狀態(tài)為＿＿＿＿。12.常溫、常壓下，A、B、C、D均為氣態(tài)。A與B可發(fā)生可逆反應(yīng)：A＋BC＋nD。若將2molA和2molB混合充入容積可變的密閉容器中，在不同條件下達(dá)平衡時(shí)，C的濃度如下表：溫度／OC25252525壓強(qiáng)／PaC平衡濃度／mol/L1X1052X1054X1055X1051.01.83.26.0(1)可逆反應(yīng)中，化學(xué)計(jì)量數(shù)n取值范圍為＿＿,理由是

.n>1壓強(qiáng)增大到原來得兩倍，而濃度只增加到原來得1.8倍，說明增大壓強(qiáng)反應(yīng)逆反應(yīng)方向進(jìn)行。非氣態(tài)

壓強(qiáng)(Pa)2×1055×1051×106