高三化学总复习专题讲解课件《化学平衡中的图像问题》.ppt

化学平衡中的图像问题 执教人 沈 岩,化学平衡中的常见图像 浓度时间图 速率时间图 某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图,五看图像 一看面：即明确横纵坐标的意义； 二看线：了解线的走向和变化趋势； 三看点：即起点、交点、终点、拐点与极值点等； 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、温度、压强的变化等。,分析判断 根据到达平衡的时间长短，结合化学反应速率理论判断温度的高低或压强的大小； 根据图像中量的变化判断平衡移动的方向，结合平衡移动原理，分析可逆反应的特点（是气体分子数增大还是减小的反应；或是吸热还是放热反应); 定一议二：若图像中有三个量，要先固定一个自变量，再讨论另外两个量之间的关系；思维要全面，要注意变换定量与变量，最后下综合结论。,图像题是化学平衡中的常见题型，这类题目是考查自变量（如时间、温度、压强等）与因变量（如物质的量、浓度、百分含量、转化率）之间的定量或定性关系。,一、浓度 - 时间图：,可用于： 1)写出化学反应方程式： 2)求反应物的转化率：,A+2B 3C,A的转化率=33.3% B的转化率=66.7%,1)写出化学反应方程式： 2)求反应物的转化率：,例：,练：,5A 3B+2C,A的转化率=62.5%,浓度 - 时间图的关键： 写出反应方程式 A、何为反应物、生成物 B、反应物、生成物计量数关系 C、是否为可逆反应 计算反应物的转化率 计算某物质的化学反应速率,二、速度-时间图：,可用于： 1) 表示反应速率的变化和化学平衡的移动。 2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。,增大反应物浓度,正,引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。,减小生成物浓度,正,二、速度-时间图：,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。,升高,正,吸,二、速度-时间图：,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。,增大,逆,二、速度-时间图：,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。,由于v正、v逆均有不同程 度的增大，引起平衡移动 的因素可能是 a.升高温度 b.增大压强。根据反应方 程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。,二、速度-时间图：,由于v正、v逆相同程 度的增大，t1时的改变因素可能是 a.加入(正)催化剂 b.当m+n=p+q时增大压强。 平衡没有移动。,速率 - 时间图的关键： 看出反应速率的变化 判断化学平衡的移动方向 判断影响化学反应速率和化学平衡的因素,三、某物质的转化率(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),T1T2;,P1P2;,正反应吸热,m+np+q,三、某物质的转化率(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),P1P2,m+n=p+q,三、某物质的转化率(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),P1P2;,T1T2;,m+np+q,正反应吸热,某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图的关键： 判断温度（或压强）的大小 学会“定一议二”法。,四、某物质的转化率(或百分含量)-温度压强图：,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),正反应放热,正反应吸热,m+np+q,m+np+q,四、某物质的转化率(或百分含量)-温度压强图：在以密闭容器中进行的反应,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n=pq,正反应吸热,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%,A、D,四、某物质的转化率(或百分含量)-温度压强图：,某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图的关键： 学会“定一议二”法，找出条件改变对平衡的影响。,在一固定体积的容器中，在一定条件下发生反应A(s)2B(g) 2C(?)。且达到化学平衡。当升高温度时，容器内气体的密度随温度的变化如图所示,A.若C是气体，正反应是放热反应 B.若C是气体，正反应是吸热反应 C.若C是非气体，正反应是放热反应 D.若C是非气体，正反应是吸热反应,五、其它：,正反应吸热,正反应吸热,正反应放热,m+np+q,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g) 2C(g)； H0 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图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高 C图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高 D图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,A B,人工固氮技术合成氨,反应的特点：正反应体积缩小，放热反应,N2 + 3H2 2NH3 H92 kJ/mol,工业生产中的基本问题 一、根据反应原理确定生产过程 二、生产中原料的选择 三、反应条件的选择 四、生产中三废处理,选修1化学与技术P10,达到平衡时混合气中氨的含量（体积百分含量） 氮气和氢气的体积比1:3,升温氨的含量 降低,升 压 氨 的 含 量 增 大,一 选择合成氨的适宜条件,压强：1030MPa,温度：400500C,催化剂：铁触媒,循环操作过程（N2与H2浓度比为13）,二 合成氨工业简述： 1.原料气的制备，净化和压缩： 、制备： 液化，蒸发 N2 N2：空气 O2+C CO2 N2 H2：水，燃料（煤，石油，天然气） C+H2O(g)=CO+H2 CO+H2O(g)=CO2+H2 CH4+H2O(g)=CO+3H2 CH4+2H2O(g)=CO2+4H2,B、净化：清除杂质，防止催化剂“中毒”,C、压缩,2.氨的合成 3.氨的分离,合成氨简要流程示意图,氮的固定 1定义：将游离的氮（N2）转变为氮的化合物的过程 2方法：,（1）自然固氮,（2）工业固氮,雷雨固氮,生物固氮（豆科植物的根瘤菌）,合成氨工业等,25,1、在标准状况下，某混合气中含有N2和H2，其密度为0.554g/L，取0.5mol此混合气体在体积固定的容器中发生反应N2+3H2 NH3。达平衡时，容器中的压强是同温度时反应前压强的0.8倍，则此平衡混合气中NH3的体积分数为 。,2、把氮气和氢气以物质的量比 1：1 混匀后分成四等份，分别同时充人A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定)，在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。分析下表中实验数据后回答问题(用A、B、C、D填空)。 (1)都达到平衡时， 容器中NH3的物质的量所占的比例最大。 (2)达到平衡时所需时间最长的容器是 。 (3)四个容器容积由小到大的排列次序是 .,A,C,ADBC,3、在容积相同的不同密闭容器中，分别充入等量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N23H2 2NH3，并分别在 t s 时测定其中NH3的体积分数并绘成如图曲线。 (1)A、B、C、D、E五点中，尚未到达化学平衡状态的点是 (2)此可逆反应的正反应是 反应。(填“放热”或“吸热”) (3)AC段曲线是增函数曲线CE段曲线是减函数曲线。试从化学反应速率和化学平衡的角度说明理由,A、B,放热,N2与H2反应时，随着温度升高，反应速率加快，NH3%随之增大，到C点达到最高值，说明此温度时反应达到平衡。温度继续升高后，平衡时NH3%反而减小，说明此反应为放热反应。升高温度，平衡向逆方向移动，导致NH3%减小。,1、反应3A(g) 3B(?)+C(?)；H0，随着温度的升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 A . B和C可能都是固体 B . B和C一定都是气体 C . 若C为固体，则B一定是气体 D . B和C可能都是气体,2、在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2 N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是 Axy B.xy C.x=y D.不能确定,CD,A,常见易错题讲解,3、反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡。下列各种情况下，不能使平衡发生移动的是 A恒温、恒容时通入SO2气体 B移走一部分NH4HS固体 C容积不变，充入氮气 D充人氮气，保持压强不变,BC,4、可逆反应mA(g)+nB pC(g)+qD中，A和C都是无色气体，达平衡后，下列叙述正确的是（ ） A若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体。 B增大压强，平衡不移动，说明m+n一定等于p+q. C升温，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应. D若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大。,AD,5、反应A+2B 2C；H0，已知C是气体，达平衡后同时升高温并降低压强，又达到新的平衡，若后次平衡时混合物中C的含量与前次平衡时相同，则下列推断正确的是（ ） AA不一定是气态物质 BA一定是气态物质 CB一定不是气态物质 DB一定是气态物质,6、A、B、C、D表示易溶于水的弱电解质分子或离子，量在水溶液中存在下列化学平衡，加水稀释后，平衡向正方向转动的是（ ） AA+B C+D BA+B C+H2O CA+H2O C+D DA+2B+H2O C+D,AC,C,吸热,bc,830,8、在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密闭隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应，各物质的起始加入量如下：A、B、C均为4mol，D为6.5mol，F为2.0mol，设E为x mol。当x在一定范围内变化时，均可通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置，请填写以下空白： 若x4.5，则右侧反应在起始时向 （填正反应或逆反应）方向进行，欲使起始反应维持向该反应方向进行，则x的最大取值应小于 mol； 若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量 （填“相同”、“不同”或“无法确定”），其理由是,正,7.0,不同,因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。,9、反应CaCO3 CaO+CO2在不同温度下，CO2的平衡压强如下表： 根据上表数据，填写下列空白： (1)若升高原CaCO3的分解平衡体系的温度，同时给反应容器加压，则原平衡( ) A向逆反应方向移动 B向正反应方向移动 C不移动 D无法确定平衡移动方向 (2)在一个不与外界进行热交换的密闭容器中足量的CaCO3在850时建立分解平衡。若将该容器的容积扩大为原来的2倍，需重新达到平衡时，容器内的温度将 ，CaCO3的分解率将 ，CO2的平衡压强将 4.34104Pa(填“”、“”、“”)，其理由是。,D,降低,增大,增大体积，使CO2浓度减小，平衡向右移动，由于正反应是吸热反应，故体系温度降低，重新平衡时，CO2的压强小于850的平衡压强。,10、在密闭容器中，由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应，可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系图所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比)。,(1)420K时，发生反应的化学方程式为： ； 若反应中消耗 1 mol Xe，则转移电子 mol。 (2)600800K时，会发生反应： XeF6(g) XeF4(g)+F2(g)， 其反应热H 0(填“”、“=”或“) 理由是 . (3)900K时，容器中存在的组分有 .,Xe+3F2XeF6,6,随着温度的升高，XeF6（g） XeF4（g）+ F2（g）平衡向右移动(2分)，根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理(1分)，则该反应的H 0。,XeF6、XeF4、XeF2、Xe、F2,