化学平衡图像.ppt

1、化学平衡图像分析,保靖民中 雷菡 庭,1.一密闭体系中发生反应：N2+3H2 2NH3 (正反应为放热反应)下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题： （1）处于平衡状态的时间段是 （2）t1、t3、t4时刻，体系中 分别是什么条件发生了变化？ （3）下列时间段中，氨的百分含 量最高是 A. 0t1 B. t2t3 C. t3t4 D. t5t6,0t1、t2t3、t3t4 、t5t6,t1:升高温度，,t3:使用催化剂，,t4:减小体系压强,课前体验,2.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是 A反应开始到

2、10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls) B反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C反应开始到10s时，Y的转化率为79.0% D反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g),课前体验,3.下图、分别代表、反应，则Y轴是指 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);H=-Q H2(g)+I2(g) 2HI(g); H=+Q CO(g)+2H2(g) CH3OH(g); H=-Q 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g); H=+Q A平衡混合气中一种生成物的百分含量 B平衡混合气中一种反应物的百分含量 C平衡混合气中一种生成物的转化率 D平衡混合气中一

3、种反应物的转化率,课前体验,4.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I-(aq) I3-(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(I3-)与温度T的关系如图所示。下列说法正确的是 A反应 I2(aq)I-(aq) I3-(aq)的H0 B若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2 C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆 D状态A与状态B相比， 状态A的c(I2)大,课前体验,1图像问题解题步骤 (1)看懂图像： 看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义)； 看线(即弄清线的走向和变化趋势)； 看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义)； 看是否要作辅助线(如等温线、等压线)； 看

4、定量图像中有关量的多少。 (2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 (3)作出判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。,方法指导,2原则 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。 (2)“先拐先平，数值大”原则 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。,方法指导,1. 以速率时间图像计算平衡浓度,例1:在容积固定为2L的密闭容器中，充入X、Y气体各2

5、mol，发生可逆反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速度与时间t的关系如图所示，则Y的平衡浓度表达式正确的是（式中S是对应区域的面积）,典例精析,例2:根据下图回答下列问题: 确定t1、t2、t3时刻的操作： A、浓度减小 B、加压 C、降温 该反应正向是 （吸、放）热反应； 气体物质的量 （增大、减少）的反应。,放,增大,典例精析,2. 以速率-时间图像描述化学平衡移动的本质,反应A(g)+B(g) C(g)；H0已达平衡,升高温度,平衡逆向移动,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为,首先要把握大方向,即升温使V正、V逆都变大,所以B不对；

6、再看起点和终点,由于原反应是平衡的(V逆=V正),因而起点相同,又由于再次达到平衡(V正V逆),因而终点相同,故A不对；由于正反应是放热反应,所以升温使V正和V逆都增大,但逆反应增大得更多,故V逆更大,即V逆的曲线斜率大，故答案为C。,典例精析,变式1,例3:下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g)，H0，在某温度时的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述正确的是 A.第6min后，反应就终止了 B.X的平衡转化率为85% C.若升高温度，X的平衡转 化率将大于85% D.若降低温度，v正和v逆将 以同样倍数减少,典例精析,3.以物质的量(浓度)时间图像描述可逆反应达平衡的过程,典例精析

7、,500、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示,下列说法正确的是 A.反应开始到第10min，N2的平均反应速率为0.005mol/(Lmin) B.从曲线变化可以看出,反应进行到 10min至20min时可能是使用了催化剂 C.从曲线变化可以看出,反应进行至 25min时,分离出0.1mol的氨气 D.在25min时平衡正向移动但达到新 平衡后NH3的体积分数比原平衡小,变式2,例4:在425时,1L密闭容器中进行反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g),以不同的方式加入反应物或生成物均达到平衡(下图),典例精析,

8、4. 以浓度-时间图像描述等效平衡过程,将图示3种情况的反应物、生成物的初始和平衡浓度填入表格。,例4:在425时,1L密闭容器中进行反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g),以不同的方式加入反应物或生成物均达到平衡(下图),典例精析,4. 以浓度-时间图像描述等效平衡过程,以上3种情况达到化学平衡是否为同一平衡状态？由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？,达平衡时反应物和生成物浓度完全相同，故为同一平衡状态。 在一定条件下达到平衡后，正逆反应速率相等,平衡混合物中 各物质的浓度保持不变。,例5：对于可逆反应A(g)B(s) C(g)D(g)反应过程中，其他条件不变时，产物的质量分数与温

9、度或压强p的关系如图所示，请判断下列说法正确的是 降温，化学平衡向正反应方向移动 使用催化剂可使D%有所增加 化学方程式中气体的化学计量数 B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动,5. 以物质的量(转化率)时间图像描述温度或压强对平衡移动的影响,典例精析,A正反应吸热，L是气体 B正反应吸热，L是固体 C正反应放热，L是气体 D正反应放热，L是固体或液体,在密闭容器中进行下列反应:M(g)+ N(g) R(g)+2L此反应符合右图,下列叙述正确的是,典例精析,变式3,4.取5等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，H0

10、。反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是,典例精析,6. 以转化率(体积分数)压强(温度)图像判断平衡状态,mM(s)+ nN(g) pQ(g)；正反应为放热反应。在一定温度下平衡时N%与压强的关系如图，下列有关叙述正确的是 AA点时混合物的V正 V逆 BA点比B点反应速率快 Cnp Dm+np,典例精析,变式4,7. 根据质量分数(体积分数)压强、温度图像判断反应特征,例7: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.

11、 正反应吸热， B. 正反应吸热， C.正反应放热， D. 正反应放热，,典例精析,X(g)+Y(g) 2Z(g)；H0，达平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为,A,B,C,D,典例精析,变式5,例8 下列反应符合下图p-v变化曲线的是 A.H2(g)+I2(g) 2HI(g) B.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) D.CO(g)+C(s) 2CO(g),8. 由速率-压强(温度)图像描述平衡移动时正逆反应速率的变化,典例精析,下列反应符合下图T-v变化曲线的是 A4NH3(g)5O2(g)

12、4NO(g)6H2O(g)；H0 BN2O3(g) NO2(g)NO(g)；H0 C3NO2(g)H2O(l) 2HNO3(aq)NO(g)；H0 D2CO(g) CO2(g)C(s)；H0,典例精析,变式6,9. 混合气体平均相对分子质量温度(压强)图像,典例精析,例9:可逆反应2A+B 2C(g)(正反应放热)，随温度变化气体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（ ） AA和B可能都是固体 BA和B一定都是气体 C若B为固体，则A一定是气体 DA和B不可能都是气体 E A和B可能都是气体,10. 由体积分数温度图像判断平衡进程,例10:在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和H

13、2，在不同温度，任其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。,典例精析,此反应的正反应是_热反应。 T1到T2变化时，V正 V逆，T3时，V正 V逆， T3到T4变化时，V正 V逆。,A、B,放,A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是 。,=,10. 由体积分数温度图像判断平衡进程,例10:在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度，任其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。,典例精析,AC段曲线是增函数曲线，CE段曲线是减函数曲线，试从化学

14、反应速率和化学平衡角度说明理由为是 。,AC段化学反应尚未平衡，受速率控制，T升高，反应速率加快， 增大为增函数；CE段达到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸热的逆向移动，故 下降为减函数。,1.(09全国卷)某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。 根据左表中数据，在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：,高考回放,(4)平衡时反应物X的转化率.,X(g)+2Y(g) 2Z(g),1.(09全国卷)某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。 (2)体系中发生

15、反应的化学方程式. (3)列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率.,高考回放,1.(09全国卷)某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。 (5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线、（如右图所示）则曲线、所对应的 实验条件改变分别是： _ _ _,升高温度 加入催化剂 增大压强,高考回放,2.(09年安徽)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关

16、因素对该降解反应速率的影响。 实验设计控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。 请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。,探究溶液的pH对降解反应速率的影响,313,3,6.0,0.30,高考回放,2.(09年安徽)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 数据处理实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图 请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：

17、v(p-CP)= mol/(Ls)。,8.010-6,高考回放,2.(09年安徽)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 解释与结论 实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。,H2O2在温度过高时迅速分解,实验得出的结论是：PH等于10时， 。,反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）,高考回放,2.(09年安徽)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对