化学人教版（2019）选择性必修1 2.2.4化学平衡图像（共23张ppt）

(共23张PPT)
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第4课时 化学平衡图像
课标要求 核心素养
1.了解认识化学反应速率、化学平衡典型图像的特点，能用一定的方法审视解决化学平衡图像问题。 2.分析解决平衡图像问题能力的培养。 能用勒夏特列原理解释常见现象,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
素养目标
重点难点
【导】
化学平衡图像的解题思路
1、 v-t图像
（1）浓度对化学平衡的影响----v-t图像分析
增大反应物浓度
v (正)
v (逆)
增大生成物浓度
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
减小反应物浓度
减小生成物浓度
v (逆)
v (正)
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
图像有连接点
化学平衡的有关图像
【展】
由以上四图可以得出结论
②增大浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；
减小浓度，新平衡状态下的反应速率一定小于原平衡状态。
①浓度对化学平衡的影响，其速率--时间图像连续。
【评】
（2）压强对化学平衡的影响----v-t图像
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
增大压强
v'正＝v'逆
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
减小压强
2NO2(g) N2O4(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
【展】
（3）温度对化学平衡的影响----v-t图像分析
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
升高温度
① 若正反应是吸热反应
降低温度
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
② 若正反应是放热反应
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
【展】
v正＝v逆
v正＝v逆
解题方法：
①改变条件使平衡移动的瞬间曲线是连续的，则是物质浓度发生改变
②改变条件使平衡移动的瞬间曲线出现断点，则是温度改变或是压强改变
③改变条件反应速率变化但是平衡不移动，则是使用催化剂或是反应前后气体系数不变的反应中压强改变
【评】
小结： v-t图像
例1、某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g) △ H<0 下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是（ ）
A．t2时加入了催化剂
B．t3时降低了温度
C．t5时增大了压强
D．t4～t5时间内转化率最低
t
t1
v正
v逆
v正
v逆
v
t2
t3
v正
v逆
t4
t5
t6
A
【检】
2、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)
t
A
的转化率
T1
T2
正反应吸热
T1>T2
因为T2→T1升温，α(A) ，
说明平衡→,△H >0
t
B
的转化率
P1
P2
m+nP2>P1
因为P1→P2增压，α(B) ，说明平衡←,逆反应气体体积减小，故m+n解题方法：
先拐先平数值大
【展】
t
T1
T2
A%
C%
t
P1
P2
T2→T1升温，A% ，
平衡←,△H<0
T1>T2
P1>P2
P2→P1增压，C%不变 ，
平衡不移动,等体反应
正反应放热
m+n=p+q
先拐先平数值大
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
解题策略：
①看纵坐标含义：反应物的转化率：数值越大 说明转化的越多生成物的体积分数（或物质的量分数）：数值越大，说明生成物的物质的量越大。
②看拐点：口诀：先拐先平数值大（温度高/压强大/使用催化剂）
③看特殊点：平衡点对应的纵坐标利用勒夏特列原理分析吸/放热，前后气体系数关系等
小结：转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图
例2、对于反应mA (g) + nB (g) pC (g)+qD(g)有如图所示的关系，则：
⑴、P1 ____ P2 ；T1 ____ T2 ；
⑵、m+n ______ p+q ；
⑶、正反应为_________ 反应
＜
＞
吸热
定一议二
t
B%
T2P2
T1P2
T1P1
P2>P1
T1>T2
因为T1时，P1→P2增大压强，B%增大，平衡左移，逆反应是缩体反应，故m+n因为P2时，T2→T1升高温度，B%减小，平衡右移，故正反应是吸热反应
先拐先平数值大
＜
【检】
3、百分含量（或转化率）—压强或温度图
P
C%
200℃
500℃
T
A的转化率
1.01×105Pa
1.01×106Pa
1.01×107Pa
m+n看线(如：线的走势)
m+n>p+q
正反应吸热
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
正反应放热
正反应吸热
m+n=p+q
定一议二
小结：百分含量（或转化率）—压强或温度图像
解题策略：
涉及两个外界因素（P/T）对化学平衡的影响，因此需要“定一议二”即控制变量法。
①分析任意一条坐标系中任意一条曲线横坐标变量对纵坐标的影响。
②做一个“等温线”或者“恒压线”辅助线，再用勒夏特列原理进行分析。
例3、可逆反应mX(g)＋nY(g) xZ(g)在不同温度及压强(P1和P2)条件下反应物X的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．正反应吸热，m＋nx
C．正反应放热，m＋nx
【检】
【答案】D　
T
C%
450℃
T
v
v逆
v正
T1
T2
正反应吸热
T
v
v正
v逆
正反应吸热
正反应放热
P
A%
P1
m+n温度由T1升到T2，v正>v逆，平衡右移，正反应吸热
温度升高，v正>v逆，平衡右移，正反应吸热
平衡点
平衡点
温度升高，C%减小，平衡左移，逆反应吸热
平衡点
压强增加，A%增加，平衡左移，逆反应缩体
4、其他图像
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
例4、在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X 和1 mol Y发生反应：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　)
A．Q点时，Y的转化率最大
B．W点的正反应速率等于M点的正反应速率
C．升高温度，平衡常数增大
D．温度一定，平衡时充入Z，
达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
【检】
【答案】A　
【要点总结】
①看图像：
一看面(即纵坐标与横坐标的意义)
二看线(即线的走向和变化趋势)
三看点(即起点、折点、交点、终点)
四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)
五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)
②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作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合判断。
课堂小结
影响化学平衡的因素
浓度
压强
温度
勒夏特列原理
平衡图像
理论理解
图像分析
1.对于可逆反应mA(g)＋nB(g) qC(g) ΔH＝Q kJ·mol－1
(1)根据图①回答问题：①m＋n___q(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；
②若Q＞0，则T1_____T2；
③若T1＜T2，则Q____0。
＜
＞
＜
【巩固训练】
【检】
2.X(g)+3Y(s) 2Z(g)；△H<0，达平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为（ ）
D
Z%
T
10kpa
100kpa
Z%
T
10kpa
100kpa
C
D
Z%
T
10kpa
100kpa
Z%
T
10kpa
100kpa
A
B
【检】
3.已知某可逆反应在密闭容器中进行：
A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)（正反应为放热反应）,图中曲线b代表一定条件下该反应的过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（ ）
A．增大A的浓度
B．缩小容器的容积
C．加入催化剂
D．升高温度
BC
A的转化率
t
a
b
【检】
4.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（ ）
P
Y
100℃
200℃
300℃
AD
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%
【检】