【風向標】年高考化學 第二章 第三節(jié) 化學平衡 第3課時　化學平衡圖像分析課件 新人教選修4

第3課時化學平衡圖像分析等效平衡1.等效平衡原理

由于化學平衡狀態(tài)與條件有關，而與建立平衡的途徑無關，因而在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)，對同一可逆反應只要起始時加入物質的物質的量相同或相當，而達到化學平衡時，同種物質的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。如常溫常壓下，可逆反應：①2mol②0mol③0.5mol1mol0mol 0.25mol0mol2mol1.5mol

①從正反應開始，②從逆反應開始，③從正逆反應同時開始，由于①、②、③三種情況如果按方程式的計量關系折算成同一方向的反應物或生成物，對應各組分的物質的量均相等(如將②、③折算為①)，因此三者為等效平衡。2.等效平衡規(guī)律

(1)在定溫、定容條件下，對于反應前后氣體分子數改變的可逆反應，只要改變起始時加入物質的物質的量，如通過可逆反應的化學計量數之比換算后的物質的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效。

(2)在定溫、定容條件下，對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應，只要反應物(或生成物)的物質的量的比值與原平衡相同，則兩平衡等效。(3)在定溫、定壓條件下，只要按化學計量數換算后的物質的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。3.等效平衡原理的應用①判斷同一可逆反應在相同的反應條件下是否為相同的平衡狀態(tài)。②求要達到等效平衡，兩種不同狀態(tài)下起始量之間的關系式。③求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應方程式的化學計量數?；瘜W反應速率、化學平衡圖像分析1.化學平衡移動與化學反應速率之間的內在聯系

化學平衡移動的實質是外界條件改變時，正、逆反應速率變化程度不同，從而導致正、逆反應速率不相等，破壞了原平衡狀態(tài)，使平衡發(fā)生移動，二者的關系如下表：平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系①增大反應物濃度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移動②減小反應物濃度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(逆)>v(正)逆向移動平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系③增大生成物濃度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移動④減小生成物濃度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(正)>v(逆)正向移動續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線正反應方向氣體體積增大或放熱反應⑤增大壓強或升高溫度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移動⑥減小壓強或降低溫度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(正)>v(逆)正向移動續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線正反應方向氣體體積縮小或吸熱反應⑦增大壓強或升高溫度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移動⑧減小壓強或降低溫度v(正)、v(逆) 均減小，且

v(逆)>v(正)逆向移動續(xù)表平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系⑨使用催 化劑v(正)、v(逆) 均增大，且v(逆)＝v(正)不移 動續(xù)表2.化學學反應速速率及化化學平衡衡圖像解解答的基基本方法法與思路路(1)分分析清楚楚反應的的特點：：包括各各反應物物的狀態(tài)態(tài)，化學學方程式中各物物質的化化學計量量系數的的變化情情況、熱熱效應等等。(2)分分析看懂懂圖像，，做到五五看：一一看面，，即看清清橫坐標標和縱坐標各表表示的意意義；二二看線，，即圖中中曲線的的走向、、變化趨趨勢、是否連續(xù)續(xù)或跳躍躍及其表表示的意意義；三三看點，，包括起起點、折折點、交點、極極值點等等及它們們表示的的含義；；四看是是否要作作輔助線線(如等溫線、、等壓線線)；五五看圖像像中各種種量的多多少。(3)聯聯想相關關規(guī)律和和原理：：如聯想想外界條條件對化化學反應應速率和化學平平衡的影影響規(guī)律律。(4)依依題意作作出定性性分析和和正確判判斷。3.化學學反應速速率及化化學平衡衡圖像的的分類及及特點一般來說說，圖像像類型可可分為單單一函數數圖和復復合函數數圖兩類，在每一類類中如果根據據橫坐標的不不同含義，可可把圖像分為為兩(1)時間(t)類①v—ta.改變濃度度。b.改變溫度度。圖2－3－3c.改變壓強強。當m＋n＝p＋q：圖2－3－－4當m＋n>p＋q：圖2－3－－5當m＋n<p＋q：圖2－3－－6②α－t(反應物A或B的的轉化率－－時間)圖a.改變溫度度。圖2－3－7b.改變壓強強。圖2－3－8(2)壓強(p)或溫度(T)類。①圖像特點：：圖像均為為曲線；曲線線上的點表示示可逆反應在相應壓強或或溫度下處于于平衡狀態(tài)；；而不在曲線線上的點表示示可逆反應在相應應壓強或溫度度下未達到平平衡狀態(tài)，但但能自發(fā)進行行至平衡狀態(tài)；曲曲線的相對對位置、變化化趨勢決定了了化學平衡移移動的方向。固定定其他條件不不變，若溫度度變化引起的的平衡移動，，即可確定可逆反反應中ΔH>0還是ΔΔH<0；若因壓壓強改變引起起的平衡移動，即可可確定在可逆逆反應中氣態(tài)態(tài)反應物的化化學計量數和和與氣態(tài)生成物的的化學計量數數和之間的相相對大小。②常見的圖像像。a.v—T(速率—溫度度)圖圖2－3－9b.α—T或φ—T(轉化率—溫溫度或體積分分數—溫度)圖圖2－3－－104.化學平衡衡的圖像分析析(1)三步分分析法。一看反應速率率是增大還是是減??；二看看Δv正、Δv逆的相對大小；三看(2)四要素素分析法?？辞€的起點點；看曲線的的變化趨勢；；看曲線的轉轉折點；看曲線的終點點。(3)先拐拐先平。對于同一化化學反應在在化學平衡衡圖像，““先拐先平平”的曲線線表示溫度高高或壓強大大。例如在在轉化率——時間曲線線中，先出出現拐點的曲線先先達到平衡衡，此時逆逆向推理可可得該變化化的溫度高高、濃度大、壓強大。。(4)定一一議二。在化學平衡衡圖像中，，包括縱三個量，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系。如確定橫坐標所示的量后，討論縱坐標與曲線的關系或確定縱坐標所示的量后，討論橫坐標與曲線的關系。等效平衡入1molN2和4molH2時，達到平平衡后，生生成amolNH3(見下表“已知””項)。在在相同溫度度、壓強下下，保持平平衡時各組組分體積分數不變變。對下列編號

已知編號起始狀態(tài)物質的量n/mol平衡時NH3

的物質的量n/molN2H2NH3140a①1.560②10.5a③mg(g≥4m)答案：①1.5a②00.5③③2(g－4m)(g－3m)a1.將3molA和和1molB混合于于一體積可可變的密閉閉容器P中，以此時時溫度、壓壓強和體積積作為起始始條件，發(fā)發(fā)生如下反反應：壓強不變，，達到平衡衡時C的的濃度為為wmol/L，請回答答：(1)若反反應過程中中仍保持溫溫度和壓強強不變，按按下列4種方法法配比充入容容器P，，平衡后C的濃濃度仍為wmol/L的是()。AA.6molA＋2molBB.3molA＋1molB＋2molCC.2molC＋1molB＋1molDD.1molC＋＋2molD(2)若若將將2molC和和2molD按按起起始始溫溫度度和和體體積積充充入入容容器器Q中，，保保持持溫溫度度和和體體積積不不變變，，平平衡衡時時C的的濃濃度度為為Vmol/L，，則則V)。。B和w的關關系系是是(A.V>wB.V<wC.V＝wD.無無法法比比較較化學學反反應應速速率率、、化化學學平平衡衡圖圖像像分分析析圖2－－3－－11請回回答答下下列列問問題題：：(1)前前2min內內，，用用H2表示示的的平平均均反反應應速速率率為為________。。(3)若若改改變變反反應應條條件件，，在在某某條條件件下下V%的的變變化化如如圖圖2－－3－－11曲線線I所所示示，，則則該該條條件件可可能能是是_______(填填序序號號)。。①恒恒容容條條件件下下，，升升高高溫溫度度②恒恒容容條條件件下下，，降降低低溫溫度度③恒恒溫溫條條件件下下，，縮縮小小反反應應容容器器的的體體積積④恒恒溫溫條條件件下下，，擴擴大大容容器器的的體體積積⑤恒恒溫溫恒恒容容條條件件下下，，加加入入適適當當的的催催化化劑劑(2)0.05(3)③③⑤⑤這個個可可逆逆反反應應的的正正確確圖圖像像為為()。。A數據據并并繪繪出出圖圖2－－3－－12，，下下列列說說法法正正確確的的是是()。。圖2－3－12A.圖圖ⅠⅠ、、ⅡⅡ和和ⅢⅢ均均使使用用了了催催化化劑劑B.圖圖ⅠⅠ中中甲甲最最快快到到達達平平衡衡C.圖圖ⅡⅡ研研究究的的是是溫溫度度對對反反應應的的影響響，，且且甲甲的的溫溫度度較較低低D.圖圖ⅢⅢ中中甲甲使使用用的的催催化化劑劑效效率率最最高高解析析：：圖Ⅰ中中乙乙最最快快到達達最最高高濃濃度度并