高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2 化学反应的限度——化学平衡图像课件 鲁科版选修4.pptVIP

1 第二节化学反应的限度 化学平衡图像问题 2 问题提出 图像题是化学反应速率和化学平衡部分的重要题型 这类题可以全面考查外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响 具有很强的灵活性和综合性 此类图像题应如何解答 改变外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响 可以用各种图像来表示 3 2 看懂图象 一看面 即看清横坐标和纵坐标 二看线 即看线的走向 变化的趋势等 一 分析方法 1 理清可逆反应的特征 该反应是吸热反应还是放热反应 反应前后气体体积的变化等等 4 三看点 即看线是否通过原点 两条线的交点 曲线的拐点 最高或低点 曲线的终点及曲线的斜率等 5 四看要不要作辅助线 如等温线 等压线 6 3 联想规律 即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 且熟练准确 4 作出判断 依题意仔细分析作出正确判断 五看定量图象中有关量的多少或量的变化 7 8 9 三 常见的平衡图象类型 1 浓度 时间图 1 写出化学反应方程式 2 求反应物的转化率 5a3b 2c a的转化率 62 5 10 例 看右图 写反应方程式 a b c 2 1 3 变化量之比 反应方程式的系数之比 答案准确吗 11 2 速度 时间图 可用于 已知反应 判断引起平衡移动的因素2 已知引起平衡移动的因素 判断反应是吸热或放热 反应前后气体体积的变化等 引起平衡移动的因素是 平衡将向方向移动 增大反应物浓度 正 引起平衡移动的因素是 平衡将向方向移动 减小生成物浓度 正 12 2 速度 时间图 已知对某一平衡改变温度时有如下图变化 则温度的变化是 升高或降低 平衡向反应方向移动 正反应是热反应 升高 正 吸 13 2 速度 时间图 对于ma g nb g pc g qd g 改变压强时有如下图变化 则压强变化是 增大或减小 平衡向反应方向移动 m n p q 增大 逆 14 3 某物质的转化率 或百分含量 时间 温度 或压强 图 对于反应ma g nb g pc g qd g 正反应吸热 m n p q 正反应放热 m n p q 15 3 某物质的转化率 或百分含量 时间 温度 或压强 图 例 对于反应ma g nb g pc g qd g m n p q 正反应吸热 16 练习 对于反应ma g nb g pc g 有如图所示的关系 则 p1 p2 t1 t2 m n p 该反应正反应为 反应 放热 p1 p2 p增大 c 增大 平衡右移 体积缩小 t1 t2 t降低 c 增大 平衡右移 正反应放热 17 4 某物质的转化率 或百分含量 温度 或压强 图 对于反应ma g nb g pc g qd g 正反应放热m n p q 正反应放热m n p q 18 4 某物质的转化率 或百分含量 温度 或压强 图 对于反应ma g nb g pc g qd g 正反应吸热m n p q 正反应吸热m n p q 19 反应 ma g nb g pc g qd g 有如图所示的关系 则反应中 m n p q 填 正反应为 反应 填吸热 放热 已知 p1 p2 p3 恒定温度讨论压强 压强增大 d 增大 正反应气体体积缩小 恒定压强讨论温度 温度升高 d 减小 逆反应为吸热反应 放热 20 5 其它图像 正反应吸热 正反应吸热 对于反应ma g nb g pc g qd g 21 物质的百分含量 温度图象 如下图a b所示 该类图表示的是可逆反应从开始到建立平衡状态 然后平衡发生移动整个过程中温度与物质的百分含量的关系 m点表示恰好达到平衡状态 从m点以后温度与百分含量的关系可确定反应的热效应 对于反应ma g nb g pc g qd g 22 小结 速率和平衡图象分析方法1 认准横坐标和纵坐标的意义 2 看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势 3 先出现拐点的曲线先平衡 所处的温度较高或压强较大 还可能是使用正催化剂 4 定压看温度变化 定温看压强变化 23 解答时遵守两个原则 定一议二 先拐先平 1 对于ma g nb g pc g h有如图所示的变化 则 p1与p2的关系是 m n与p的关系是 t1与t2的关系是 h与0的关系是 p2 p1 t1 t2 m n p h 0 练习 24 2 对于2a g b g c g 3d g 正反应吸热 有如下图所示的变化 图中y轴可能表示 a b物质的转化率b 正反应的速率c 平衡体系中的a d 平衡体系中的c a d 25 3 在一定条件下 将x和y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应 平衡后测得x y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示 则x y的反应方程式可表示 a 2x y3zb 3x 2y2zc x 3yzd 3x yz d 26 4 下图是在其它条件一定时 反应2no o22no2 q q 0 中no的最大转化率与温度的关系曲线 图中坐标有a b c d e5点 其中表示未达平衡状态且v正 v逆的点是 c点 27 5 ma s nb g qc g hqc x点时的状态 v正 v逆d x点比y点混和物的正反应速率慢 b c 28 6 右图是关于反应a2 g 3b2 g 2c g 正反应为放热反应 的平衡移动图形 影响平衡移动的原因是a 升高温度 同时加压 b 降低温度 同时减压c 增大反应物浓度 同时使用催化剂 d 增大反应物浓度 同时减小生成物浓度 d 29 7 对于 2so2 g o2 g 2so3 g h 196 6kj mol 1 下列图象表示正确的是 b 30 化学平衡解题思维 31 一 浓度对反应物转化率的影响 若a b c a的转化率 a b c a的转化率 a b c a的转化率 不变 增大 减小 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压强的影响 32 1 增加a的浓度 b的转化率a的转化率 增大 减小 2 若按原比例同倍数增加a b的浓度 若a b c d a b的转化率 若a b c d a b的转化率 若a b c d a b的转化率 不变 增大 减小 33 例1 一定条件下 建立平衡2no2 g n2o4 g 以下说法正确的是 a 恒温恒容 再充入no2 达到新平衡时 no2的体积分数增大b 恒温恒容 再充入n2 达到新平衡时 容器内颜色变浅c 恒温恒压 再充入n2o4 达到新平衡时 混合气体的平均相对分子质量增大d 恒温恒压 再充入ar 达到新平衡时 no2的转化率降低 d 34 二 方法思维 1 三段式思维法 平衡模式思维法 例2 在2l密闭容器中 充入1moln2和3molh2 一定条件下发生合成氨反应 2min时达到平衡 测得平衡混合气中nh3的体积分数为25 求 1 v h2 2 n2的转化率 3 h2在平衡时的体积分数 4 平衡时容器的压强与起时的压强之比 0 3mol l 1 min 140 56 25 4 5 35 2 差量法 差值法 例3 在一定温度下 把2体积n2和6体积h2通入一个带有活塞的容积可变的容器中 活塞的一端与大气相通 发生反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g 正反应放热 达到平衡后混合气体的体积为7体积 保持上述反应温度不变 设分别代表初始加入的n2 h2 nh3的体积 如果达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同 那么 1 若a 1 c 2 则b 在此情况下 反应起始时将向 正或逆 反应方向进行 2 若规定起始时反应向逆反应方向进行 则c的取值范围是 3 极值思维法 极值法 36 4 虚拟 思维法 构造法 例5 一个真空密闭容器中盛有1molpcl5 加热到200 时 发生如下反应 pcl5 g pcl3 g cl2 g 反应达到平衡后 pcl5所占的体积分数为m 若在同一温度和同一容器中 最出投入2molpcl5 反应达到平衡时 pcl5所占体积分数为n 则m和n的正确关系 a m nb m nc m nd 无法确定 b 37 5 守恒思维法 例6 在密闭容器中充入4molx 在一定温度下反应 4x g 3y g z g 达到平衡后 有30 的x发生分解 则平衡时 混合气体总的物质的量是 a 1 2molb 2 8molc 3 4mold 4mol d 38 6 假设思维法 例7 在一定条件下 将1mol的co和1mol水蒸气通入容器中 发生如下反应 co g h2o g co2 g h2 g 达到平衡后 测得co2为0 6mol 再通入4mol水蒸气 又达到平衡后 co2的物质的量 a 0 6molb 1molc 0 8mold 1 2mol c 39 7 等效平衡思维法 例8 体积相同的甲 乙两个容器中 分别都充有等物质的量的so2和o2 在相同温度下发生反应 2so2 g o2 g 2so3 g 并达到平衡 在这个过程中 甲容器保持条体积不变 乙容器保持压强不变 若甲容器中so2的平衡转化率为p 则乙容器中so2的平衡转化率为 a 等于p b 大于p c 小于p d 无法判断 b 40 1 某温度下 在一容积可变的容器中 反应2a g b g 2c g 达到平衡时 a b和c的物质的量分别为4mol 2mol和4mol 在保持温度不变的条件时下列操作可使平衡右移的是 a 压强不变时 a b和c均增加lmolb 压强不变时 充入少量不参与反应的氖气c 容积不变时 a b和c均增加1mold 容积不变时 充入一定量不参与反应的氖气 ac 课堂练习 41 2 在密闭容器中进行下列反应 m