2018秋高中化學專題講座四化學平衡圖象的常見類型及解題方法學案魯科版選修.docx

專題講座(四)化學平衡圖象的常見類型及解題方法1常見類型。(1)速率時間圖象(vt圖象)。既能表示反應速率的變化，又能表示平衡移動的速率時間圖象，如圖所示圖象分析。圖A：a.t0時，反應由正反應開始；btt1時，在改變條件的瞬間，v(正)變大，v(逆)不變；ctt1時，v(正)v(逆)，平衡向正反應方向移動，隨后又達到新的平衡狀態(tài)。改變的條件是增大反應物的濃度。圖B：a.t0時，反應由正反應開始；btt1時，v(正)、v(逆)在改變條件時同時增大；ctt1時，v(逆)v(正)，平衡向逆反應方向移動，隨后又達到新的平衡狀態(tài)。改變的條件可能是升高溫度或增大壓強。圖C：a.t0時，反應由正反應開始；btt1時，v(正)、v(逆)在改變條件時同倍增大；ctt1時，v(正)v(逆)，平衡不移動。改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(反應為氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)不變的反應)。規(guī)律總結。a在分析vt圖象時，要特別注意兩個方面：一是反應速率的變化即v(正)、v(逆)是都增大或都減小條件改變的瞬間，v(正)、v(逆)的起點與原平衡點不重合，還是一個增大(或減小)而另一個不變條件改變的瞬間，v(正)、v(逆)中不變的那一個起點與原平衡點重合；二是平衡移動的方向，速率大的速率曲線在上面，且向該方向移動。b畫出vt圖象的“三步曲”：第一步，畫出原平衡建立的過程；第二步，依據(jù)條件改變時的速率變化，確定兩個起點都在原平衡點的上(下)，或一個在上(下)另一個不變；第三步，依據(jù)平衡移動方向確定兩條曲線，完成圖象。(2)濃度時間圖象(ct圖象)。此類圖象能說明各平衡體系組分(或某一成分)的物質(zhì)的量濃度在反應過程中的變化情況。此類圖象中各物質(zhì)曲線轉(zhuǎn)折點(達平衡)的時刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學方程式中的系數(shù)關系，如圖所示。甲乙(3)速率溫度(壓強)圖象(vT或vp圖象)。反映正、逆反應速率(或放熱、吸熱反應的速率)隨溫度或壓強的變化曲線，用于判斷反應的H或反應前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)關系，如圖所示。甲乙(4)恒壓(溫)線。該類圖象的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標為溫度(T)或壓強(p)，常見類型如圖所示兩種情況。甲乙(5)含量時間溫度(壓強)圖象。此類圖象表示的是不同溫度(或壓強)下反應物(或生成物)的物質(zhì)的量分數(shù)(或體積分數(shù)或轉(zhuǎn)化率)的變化過程，包含達到平衡所需的時間和不同溫度(或壓強)下平衡狀態(tài)的物質(zhì)的量分數(shù)等信息，由圖象可以判斷T1、T2或p1、p2的大小，再判斷反應的H或反應前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)關系(是吸熱反應還是放熱反應，是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的反應還是減小的反應)。如圖所示甲乙(6)其他類型。如圖所示是其他條件不變時，某反應物的最大(平衡)轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關系曲線，圖中標出的a、b、c、d四個點中，表示v(正)v(逆)的點是c，表示v(正)v(逆)的點是a，而b、d點表示v(正)v(逆)。2化學平衡圖象題的解答步驟。(1)看圖象。一看圖(即縱坐標與橫坐標的意義)，二看線(即線的走向和變化趨勢)，三看點(即起點、折點、交點、終點)，四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等)，五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)想規(guī)律。聯(lián)想外界條件的改變對化學反應速度和化學平衡的影響規(guī)律。(3)作判斷。根據(jù)圖象中表現(xiàn)的關系與所學規(guī)律相對比，做出符合題目要求的判斷。3化學平衡圖象題的解答原則。(1)“定一議二”原則。在化學平衡圖象中，包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的意義共三個量。確定橫坐標所表示的量，討論縱坐標與曲線的關系，或者確定縱坐標所表示的量，討論橫坐標與曲線的關系，即“定一議二”原則。解題過程中，可以作輔助線幫助分析。例如反應aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度下(T1T2)，混合氣體中C的百分含量(C%)與壓強(p)的關系如圖所示。由圖可知，T1為一條等溫線，隨著壓強的增大，C%減小，化學平衡逆向移動，abT1，T2對應的平衡狀態(tài)的C%小于T1對應的平衡狀態(tài)的C%，說明升溫平衡逆向移動，即該反應正向是放熱的。圖乙表示p2對應的先拐，即得出p2p1，p2對應的平衡狀態(tài)的C%小于p1對應的平衡狀態(tài)的C%，說明加壓平衡逆向移動，即abp2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣體中G的體積分數(shù)。據(jù)此可判斷()A上述反應的正反應方向是放熱反應B上述反應的正反應方向是吸熱反應CabDa1b解析：由圖給信息可知，壓強一定，隨著溫度的升高，平衡混合氣體中G的體積分數(shù)減小，說明該反應的正方向為吸熱反應；又由題圖可知，在相同溫度下，增大壓強，平衡混合氣體中G的體積分數(shù)增大，說明該反應的正方向是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的反應，即ab。答案：B2下列各項中，能表示2A(g)B(g)2C(g)(正反應放熱)這個可逆反應的是()解析：隨著溫度的升高，化學平衡應向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移動，所以生成物C的體積分數(shù)減小，反應物的含量分數(shù)增大，反應物的轉(zhuǎn)化率減小。增大體系的壓強，正反應和逆反應的速率都增大。加入催化劑，只能增大反應速率，縮短達到平衡的時間，不能使平衡移動，所以達到平衡后，各組分的濃度及體積分數(shù)不變。答案：A3可逆反應：mA(g)nB(g)xC(g)HQ kJmol1在不同溫度、壓強下反應物A的轉(zhuǎn)化率的變化情況如下圖所示。下列對于反應的熱效應Q和反應方程式A、B、C的系數(shù)的判斷中，正確的是()AQ0，mnxBQ0，mnxCQ0，mnxDQ0，mnx解析：由左題圖可知，壓強為p1時達到平衡所用的時間比較短，即p1p2，選擇兩壓強下的平衡狀態(tài)，由p2、p1的大小比較和A的轉(zhuǎn)化率可知，增大壓強，平衡正向移動，故mnx；由右題圖可知，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率下降，即升高溫度，平衡向左移動，正反應放熱，Q0。答案：D4一定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合下圖的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g)H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5C