名称 | 第二章 化学平衡图像 课件 高二化学 人教版 选择性必修1(共62张PPT) | ![]() | |
格式 | pptx | ||
文件大小 | 63.3MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 人教版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2025-10-10 15:31:20 |
D.T1>T2,p1
2.在密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B发生反应:2A(g)+B(?) 2C(g)
+D(g),C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系:
下列说法正确的是 ( )
A.B物质可能是气体
B.若在F点时压缩容器体积,达新平
衡时C的浓度将增大
C.该反应为吸热反应
D.恒温恒容下达平衡后,向容器中再加入2 mol A和1 mol B,A的体积分
数减小
√
1.已知反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A浅,C深
C.由状态B到状态A,可以用加催化剂的方法
D.A、C两点的反应速率:A>C
√
定一议二
勒夏特列原理只适用于一个条件的改变,所以图像中有三个变量,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。
辅助线:竖直做垂线
四、百分含量(或转化率)--压强 --温度图像 ( φ(B)-P-T图像)
2.下列图象中,不能表示可逆反应A2 (g) + 3B2 (g) 2AB3 (g) (正反应放热)平衡体系的是( )
v正
v逆
v
T
aA2
T
100atm
10atm
1atm
AB3%
P
400℃
500℃
600℃
A2%
t
100℃
200℃
A
B
C
D
D
3.下面的各图中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为 ( )
√
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
T
v
v逆
v正
T1
T2
正反应吸热
T
v
v正
v逆
正反应吸热
五、速率—温度(压强)图像 ( v—T/P图像)
2SO2(g ) +O2(g ) 2SO3(g ) ΔH<0
2SO2(g ) +O2(g ) 2SO3(g ) ΔH<0
下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ΔH<0
的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )
C
特殊曲线分析
二
1.对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH M点前,表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程,则v正>v逆,M点为平衡点,M点后为平衡受温度的影响情况。ΔH 0;m+n p+q。
T
C%
450℃
P
A%
P1
类型一 抛物线型曲线分析
2.反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH=Q的变化曲线如下图:
(1)M点之前,温度低反应速率小,测定时反应为 状态,v正 v逆。
(2)M点为 ,M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度,平衡向 移动,Q 0。
(3)由图2可得出a+b c+d。
非平衡
>
平衡点
逆反应方向
<
<
3.可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g),反应过程中C的质量分数
与温度的关系如图所示。请回答
(1)正反应为 热反应(填“放”或“吸”)。
(2) t < 500 ℃ 时,ω(C)逐渐增大是因为
______________________________________________________
______________________________________________________
(3) t > 500 ℃ 时,ω(C)逐渐减小是因为
_____________________________________________________
_____________________________________________________
放
当 t < 500 ℃ 时,反应从正向开始且未达平衡,温度升高,
反应速率加快,且v正>v逆 ,所以 ω(C)随温度升高而增大。
当 t > 500 ℃ 时,温度升高,反应速率加快,但v正<v逆,平衡
向逆反应方向移动,所以ω(C)随温度升高而减小。
4. 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t时刻分别测定其中的体积分数,并绘成下图曲线。
⑵此反应的正反应是______热反应。
⑶T1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。
⑴A、B、C、D、E中,尚未达到化学平衡状态的点是 。
AB
放
>
=
<
5.有可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),在不同温度下经过一定时间,混合物中C的体积分数与温度的关系如图所示。填写下列空白:
(1)由T1向T2变化时,v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)由T3向T4变化时,v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应在 温度下达到平衡。
(4) 正反应为 热反应(填“放”或“吸”)。
﹥
<
T3
放
类型二 曲线及曲线外标记特殊点图像 平衡状态和非平衡状态的判断
对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(如图),分析E、F点反应进行的方向。
(1)L线上所有的点都是平衡点,L线上方(E点),A%大于平
衡体系的A%,则E点Q K,反应 进行,v正 v逆。
(2)同理分析,F点Q K,反应 进行,v正 v逆。
<
正向
>
>
逆向
<
1.下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2 2NO2△H<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 。
CD
0
A
B
C
E
D
T
NO转化率
2. 右图中的曲线是表示其他条件一定,
2NO+O2 2NO2(正反应是放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v正>v逆的点是( )
C
平衡点
﹥
<
3.如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。曲线上所有的点都是 ,点3必须向正反应方向移动才能达到平衡状态,所以点3 v正 v逆,点1 v正 v逆。
4.下图是在其它条件一定时,反应:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) △H<0
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。
(1)其中表示已达平衡状态
v正=v逆的点是 。
(2)其中表示未达平衡状态,
v正>v逆的点是 。
(3)其中表示未达平衡状态,
v正
A
B
C
E
D
T
NO转化率
BD
AE
C
A.m+n<p
B.n>p
C.x点的状态是v正>v逆
D.x点比y点的反应速度慢
α(B)
压强
0
X
Y
BD
5.可逆反应: mA(s)+nB(g) pC(g);△H<0,
在一定温度下B的转化率与压强的关系如图所示,则下列判断
正确的是 。
6.对于反应N2O4(g) =2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的点为对应压强下的平衡点),下列说法中正确的是 ( )
A.A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)
B.A、B、C、D、E各点对应状态中,v正
A. A、C两点的正反应速率的关系为v(A) > v(C)
B. A、B、C、D、E各点对应状态中,v正
√
1. 2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0,
v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用右图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 (填字母)。
AE
当v正=v逆时为平衡状态,升高温度正、逆反应速率均增大,对应两点在1.6上面,升高温度,平衡向正反应方向移动,x(HI)减小(A点符合),x(H2)增大(E点符合)。
类型三 与平衡移动有关的多曲线图像分析
方法:抓住关键,确认是平衡还是速率问题
2.向恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0 mol·L-1的CH4与CO2,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。为探究速率与浓度的关系,根据相关实验数据,粗略地绘制出了两条速率-浓度关系曲线:
v正~c(CH4)和v逆~c(CO),如图2所示。
下列说法错误的是( )
A.压强为p3时,b点处v正
C.与曲线v正~c(CH4)相对应的是图2中曲线甲
D.降低温度,反应重新达到平衡时,v正、v逆相应的平衡点分别为B、F
C
类型四 根据图像判断催化效率或反应的选择性
丙烷催化直接脱氢反应:
C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124.3 kJ·mol -1 (ⅰ)
副反应:C3H8(g) C2H4(g)+ CH4(g) ΔH2 (ⅱ)
(1)反应ⅰ的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度的关系如图所示,分析工业生产中采用的温度为650 ℃左右的原因是___
____________________________________。
(2)温度为 670 ℃时,若在 1 L 的容器中投入8 mol C3H8,充分反应后,平衡混合气体中有 2 mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下
C3H6 的选择性为 %(C3H6的选择性=×100%)。
丙烯选择性高,反应速率快,平衡常数大
50
2025西北四省
2025辽吉黑
2025河南
2025安徽
2025湖南
2025云南
2025甘肃
转化率/选择性与T,P关系图
转化率等同于速率吗?速率=转化量/时间,而转化率=转化量/投料量。所以如果想用转化率/时间来表示速率,这里面就又多掺杂了一个影响因素:投料量。
这个问题的根源就在于,转化率本身就是两个量的比值,也就是受到两个因素的影响。在没有确定其中一个因素是否恒定的前提下,直接判断另一个因素对结果的影响是很有可能出问题的。
1. 在某容积一定的密闭容器中,发生下列的可逆反应:A(g) + B(g) xC(g),如图(T表示温度,P表示压强,C% 表示C的体积分数)所示的反应曲线,试判断对图的说法中正确的是( )
A.P3<P4,Y轴表示B的转化率
B.P3>P4,Y轴表示B的体积分数
C.P3<P4,y轴表示混合气体的密度
D.P3>P4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量
D
2.对于可逆反应 A(g) +2B(g) 2C(g) △H>0,下列图像中正确的是( )
v
P
P1
P2
v正
v逆
a%
t
600℃
400℃
3.同时符合上边两个图象的反应是______
(v表示反应速率、a%表示某气态生成物的体积分数)
A、N2O3(g) NO2(g) + NO(g) (正反应为吸热反应)
B、CO2(g) + C(s) 2CO(g) (正反应为吸热反应)
C、3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(g) (正反应为放热反应)
D、4NH3(g) + 5O2(g) 4 NO(g) + 6H2O(l) (正反应为放热反应)
A B
4.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量)根据以上规律判断,下列结论正确的是( )
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0,T1<T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;
或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
C
(2025四川卷)18 (13分)
乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(1)
②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(1)
已知:△fHm 为物质生成焓,反应焓变△H=产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质 HCHO(g) CO(g) H2(g) HOCH2CH2OH(I)
△fHm KJ/mol -116 -111 0 -455
回答下列问题:
(1)生成乙二醇的总反应③,其热化学方程式为__________________
△S 0(填“>”“<”或“=”),反应在 (填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)恒压时,合成气中n(H2):n(CO)增大,HOCH2CHO(羟基乙醛)单位时间产率降低,其原因是____________________________________
HCHO(g)+CO(g)+2H2(g) = HOCH2CH2OH(1) △H=-228KJ/mol
增大n(H2):n(CO),相当于增大了H2的浓度,降低CO的浓度,反应①的
速率变化可能不明显,但增大H2的浓度反应②正向速率加快,消
耗HOCH2CHO加快,单位时间内HOCH2CHO产率降低。
<
低温
乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(1)
②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(1)
(3)反应中伴随副反应④:HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(l)。平衡常数与温度之间满足关系InK= +常数,反应②和④的lnK与1/T的关系如图所示,则△H2 △H4(填“>”“<”或“=”);欲抑制甲醇的生成,应适当 (填“升高”或“降低”)反应温度,理由是__________
随温度降低,反应②的平衡常数增大更快,所以低温时生成更多的主产物,相当于抑制了副反应。
<
降低
乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料
制备乙二醇,
①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(1)
②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(1)
(4)若反应在恒容密闭容器中进行,溶剂中甲醛起始浓度为1.0mol·L-1。
①反应5h后,羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为38%、8%、10%,则甲醛的平均消耗速率=_______mol·L-1·h-1
②溶剂中H2和CO浓度分别保持为1.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1,羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为18%、34%、14%,生成乙二醇的平衡常数K= (mol·L-1)-3(科学记数,保留小数点后2位)。
0.112
1.67×1011
工业上思考问题一般是用工程思维,要追求最大的经济效益和社会效益,需要提高单位时间的产量,平衡往往要向速率让步。(也就是要优先考虑速率因素)