江苏省海安县实验中学高二化学《化学平衡的图像问题》专题
文档属性
| 名称 | 江苏省海安县实验中学高二化学《化学平衡的图像问题》专题 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 188.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-12-23 14:18:59 | ||
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文档简介
化学平衡的图像问题专题
学习目标：1.加深对反应速率、平衡移动的理解
2.培养学生解决实际问题的能力
学习过程：
一、浓度—时间图
例：
1)写出化学反应方程式：
2)求反应物的转化率：
练习：
1)写出化学反应方程式：
2)求反应物的转化率：
浓度-----时间图像的关键:
1.何为反应物、生成物
2.反应物、生成物计量数关系
3.是否为可逆反应
练习：1.今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如右图所示，（1）该反应的反应物是___ ___
（2）该反应的化学方程式为_________________
（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（ ）
A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂
C、缩小体积，使体系压强增大
D、升高了反应温度
二、速率—时间图
可用于：
1) 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。
2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。
例1：
（1）引起平衡移动的因素是 ， （2）引起平衡移动的因素是
平衡将向 方向移动。 平衡将向 方向移动。
例2：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。
练：若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的 v - t 图。
例3：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。
练：若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的 v – t 图。
讨论1：对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。
讨论2对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如上右图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。
练习：1、以mA（g）+nB（g） qC （g）；为例若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0，m+n___q
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：
例1：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
例2:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：
例1:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
例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%
五、其它：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
例题1. 对于 m A (g) + n B (g) p C (g) + Q
有如图所示的变化，则：
①p1与 p2 的关系是 ；
②m + n 与p的关系是 ；
③T1 与 T2的关系是 ；
④Q与 0 的关系是 。
例2．右图曲线a表示放热反应
X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ）
A．升高温度
B．加大X的投入量
C．加催化剂
D．减小体积
例3．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：
A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是（ ）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
归纳总结：对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： ①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。
②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 ④看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 ⑤先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
练习：
1.下列图象中，不能表示反应A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)（△H<0）平衡体系的是…( )
2、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2+ 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、E 5点，其中表示未达平衡状态
且V正>V逆的点是
巩固练习：
如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量
在不同的压强下，随温度变化的情况，在下列平衡体
系中，x可以代表用下横线标明的物质（反应中各物
质为气态）的是（ ）
A．N2+2H2 2NH3△H＜0
B．H2+I2 2HI+△H＜0
C．2SO3 2SO2+O2△H＞0
D．4NH3+5O2 4NO+6H2O△H＜0
在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应：
X（气）+2Y（气） 2Z（气）并达到平衡，在此过
程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)
与时间t的关系如右图，如图中阴影部分面积表示（ ）
A．X的浓度的减少 B．Y的物质的量的减少
C．Z的浓度的增加 D．X的物质的量的减少
3．今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+ △H＜0若反应
开始经t1秒后达到平衡，又经t2秒后，由于反应条件的
改变使平衡破坏，则t3时又达到平衡，如图表示，试分
析，以t2到t3秒曲线变化的原因因是（ ）
A．增大了X和Y的浓度
B．使用了催化剂
C．增加了反就体系的压强
D．升高了反应的温度
4．可逆反应N2O5 N2O4+O2△H＜0在t1时达到
平衡，然后在t2时开始加热，至一定温度后停止加热并
增温，到t3时又建立平衡，下列各图解表示上述情况的是（ ）
A B C D
5．可逆反应aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气) △H=Q
在压强P1、P2温度T1、T2下，产物W 的质量与反应时间
t的关系如图。下列各项正确的是（ ）
A．P1＞P2
B．Q＜0
C．T1＞T2
D．c+d＞a+b
6．都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ）
A．N2O3(g) NO2(g)+NO(g) △H＜0
B．2NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g)+ △H＜0
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H＜0
D．CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H＞0
（1） （2）
7．对于反应A(气)+2B(气) 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，温度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ）
A B C D
8．在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO2(气)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（ ）
A．10mol和10% B．20mol和20%
C．20mol和40% D．30mol和80%
9．右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)
+Y(g) 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使a曲线变
为b曲线，可采取的措施是（ ）
A．降低温度 B．增大Y的浓度
C．加入催化剂 D．增大体系压强
10．在密闭容器中发生反应：aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气)，反应达到平衡后，保持温度不变，将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是（ ）
A．平衡向逆反应方向移动 B．a+b＜c+d
C．Z的体积分数增加 D．X的转化率下降
11．对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)+Q(Q＞0)，下列图像中正确的是（ ）
12．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol·L—1；Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2mol·L—1和6mol·L—1.下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同
B．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，Ⅰ中A的转化率与Ⅱ中B的产率之和不为1
C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ(A)等于Ⅱ途径的反应速率υ(A)
D．达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体的密度为第Ⅱ条途径混合气体密度的1/2
学习目标：1.加深对反应速率、平衡移动的理解
2.培养学生解决实际问题的能力
学习过程：
一、浓度—时间图
例：
1)写出化学反应方程式：
2)求反应物的转化率：
练习：
1)写出化学反应方程式：
2)求反应物的转化率：
浓度-----时间图像的关键:
1.何为反应物、生成物
2.反应物、生成物计量数关系
3.是否为可逆反应
练习：1.今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如右图所示，（1）该反应的反应物是___ ___
（2）该反应的化学方程式为_________________
（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（ ）
A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂
C、缩小体积，使体系压强增大
D、升高了反应温度
二、速率—时间图
可用于：
1) 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。
2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。
例1：
（1）引起平衡移动的因素是 ， （2）引起平衡移动的因素是
平衡将向 方向移动。 平衡将向 方向移动。
例2：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。
练：若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的 v - t 图。
例3：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。
练：若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的 v – t 图。
讨论1：对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。
讨论2对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如上右图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。
练习：1、以mA（g）+nB（g） qC （g）；为例若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0，m+n___q
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：
例1：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
例2:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：
例1:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
例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%
五、其它：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
结论：
例题1. 对于 m A (g) + n B (g) p C (g) + Q
有如图所示的变化，则：
①p1与 p2 的关系是 ；
②m + n 与p的关系是 ；
③T1 与 T2的关系是 ；
④Q与 0 的关系是 。
例2．右图曲线a表示放热反应
X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ）
A．升高温度
B．加大X的投入量
C．加催化剂
D．减小体积
例3．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：
A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是（ ）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
归纳总结：对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： ①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。
②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 ④看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 ⑤先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
练习：
1.下列图象中，不能表示反应A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)（△H<0）平衡体系的是…( )
2、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2+ 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、E 5点，其中表示未达平衡状态
且V正>V逆的点是
巩固练习：
如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量
在不同的压强下，随温度变化的情况，在下列平衡体
系中，x可以代表用下横线标明的物质（反应中各物
质为气态）的是（ ）
A．N2+2H2 2NH3△H＜0
B．H2+I2 2HI+△H＜0
C．2SO3 2SO2+O2△H＞0
D．4NH3+5O2 4NO+6H2O△H＜0
在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应：
X（气）+2Y（气） 2Z（气）并达到平衡，在此过
程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)
与时间t的关系如右图，如图中阴影部分面积表示（ ）
A．X的浓度的减少 B．Y的物质的量的减少
C．Z的浓度的增加 D．X的物质的量的减少
3．今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+ △H＜0若反应
开始经t1秒后达到平衡，又经t2秒后，由于反应条件的
改变使平衡破坏，则t3时又达到平衡，如图表示，试分
析，以t2到t3秒曲线变化的原因因是（ ）
A．增大了X和Y的浓度
B．使用了催化剂
C．增加了反就体系的压强
D．升高了反应的温度
4．可逆反应N2O5 N2O4+O2△H＜0在t1时达到
平衡，然后在t2时开始加热，至一定温度后停止加热并
增温，到t3时又建立平衡，下列各图解表示上述情况的是（ ）
A B C D
5．可逆反应aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气) △H=Q
在压强P1、P2温度T1、T2下，产物W 的质量与反应时间
t的关系如图。下列各项正确的是（ ）
A．P1＞P2
B．Q＜0
C．T1＞T2
D．c+d＞a+b
6．都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ）
A．N2O3(g) NO2(g)+NO(g) △H＜0
B．2NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g)+ △H＜0
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H＜0
D．CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H＞0
（1） （2）
7．对于反应A(气)+2B(气) 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，温度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ）
A B C D
8．在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO2(气)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（ ）
A．10mol和10% B．20mol和20%
C．20mol和40% D．30mol和80%
9．右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)
+Y(g) 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使a曲线变
为b曲线，可采取的措施是（ ）
A．降低温度 B．增大Y的浓度
C．加入催化剂 D．增大体系压强
10．在密闭容器中发生反应：aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气)，反应达到平衡后，保持温度不变，将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是（ ）
A．平衡向逆反应方向移动 B．a+b＜c+d
C．Z的体积分数增加 D．X的转化率下降
11．对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)+Q(Q＞0)，下列图像中正确的是（ ）
12．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol·L—1；Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2mol·L—1和6mol·L—1.下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同
B．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，Ⅰ中A的转化率与Ⅱ中B的产率之和不为1
C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ(A)等于Ⅱ途径的反应速率υ(A)
D．达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体的密度为第Ⅱ条途径混合气体密度的1/2