化学平衡图像专题 (1)

1、复习回顾复习回顾 2 2、浓度改变时，化学平衡如何移动？、浓度改变时，化学平衡如何移动？ 1 1、温度改变时，化学平衡怎样移动？、温度改变时，化学平衡怎样移动？ 升升高高温温度，平衡向度，平衡向吸热吸热方向移动；方向移动； 降降低低温温度，平衡向度，平衡向放热放热方向移动。方向移动。 若若QK 化学化学平衡平衡正向正向移动移动 化学化学平衡平衡逆向逆向移动移动 ?g g 00 ?g g 0K QK QK 正向正向 正向正向 逆向逆向 逆向逆向 一、定量描述化学反应限度的方法、定量描述化学反应限度的方法： 1 1. .化学平衡常数化学平衡常数K2 2. .平衡转化率平衡转化率(A) 【小结小结】

2、 合成氨的适宜条件合成氨的适宜条件 N2:H2=1:2.8； N2、H2循环使用；循环使用； 及时把及时把NH3分离出来；分离出来； T=700K； 压强采用：压强采用：低压（低压（1 110107 7PaPa） 中压（中压（2 210107 73310107 7PaPa） 高压（高压（8.58.510107 7Pa1Pa110108 8PaPa） 铁做催化剂铁做催化剂 浓度浓度 工业合成氨工业合成氨 3H2(g)+N2 (g)2NH3(g) H0, , 反应一定条件下已达到化学平衡状态，若改变反应一定条件下已达到化学平衡状态，若改变 下列条件，请回答下列问题下列条件，请回答下列问题 升高温度

3、升高温度, ,平衡向哪个方向移动？平衡向哪个方向移动？ 将氨气变成液氨从平衡混合体系中分离将氨气变成液氨从平衡混合体系中分离 出去出去, ,平衡向哪个方向移动？平衡向哪个方向移动？ 逆向移动逆向移动 正向移动正向移动 维持体积不变，充入氮气维持体积不变，充入氮气, ,平衡平衡( )( )动？动？ 氢气的转化率氢气的转化率( ), ( ), 氮气的转化率氮气的转化率( ( ); ); 正向正向 增大增大减小减小 重新达到平衡时，与原平衡状态相比较，重新达到平衡时，与原平衡状态相比较， 氢气的浓度氢气的浓度( )( )， 氨气的浓度氨气的浓度( )( )。 增大增大 减小减小 问题讨论问题讨论 知

4、识拓展知识拓展 惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响 1、恒温恒容恒温恒容下通入惰性气体，体系的总压强增下通入惰性气体，体系的总压强增 大但反应物、生成物的大但反应物、生成物的分压不变分压不变，浓度不变浓度不变，故，故 正、逆反应正、逆反应速率不变速率不变，化学平衡也不移动化学平衡也不移动。 2 2、恒温恒压恒温恒压下通入惰性气体，体系的体积增大，下通入惰性气体，体系的体积增大， 总压强不变，但反应物、生成物的总压强不变，但反应物、生成物的分压减小分压减小，浓浓 度减小度减小，故正、逆反应，故正、逆反应速率减小速率减小，化学平衡化学平衡向气向气 体系数增大体系数增大的方向移动的方向

5、移动( (等效为等效为压强减小压强减小的过程）的过程） 催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 知识拓展知识拓展 催化剂对正逆反应速率影响的程度是等催化剂对正逆反应速率影响的程度是等 同的，所以使用催化剂只能影响达到平同的，所以使用催化剂只能影响达到平 衡的时间并不能使化学平衡发生移动衡的时间并不能使化学平衡发生移动 一、速率一、速率时间图像时间图像 1.1.计算平衡浓度计算平衡浓度 例例: :在容积固定为在容积固定为2L2L的密闭容器中，充入的密闭容器中，充入X X、Y Y气体各气体各2mol2mol， 发生可逆反应：发生可逆反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g)X(g)+2Y(g)

6、2Z(g)，并达平衡，并达平衡， 以以Y Y的浓度改变表示的反应速度与时间的浓度改变表示的反应速度与时间t t的关系如图所示，的关系如图所示， 则则Y Y的平衡浓度表达式正确的是（式中的平衡浓度表达式正确的是（式中S S是对应区域的面积）是对应区域的面积） ASBSCSDS aO baO babdObO d .2121 t/s V VY Y/(molL/(molL- - 1 1s s-1 -1) ) a b d O t V(正正) V(逆逆) V(正正) V(逆逆) V(逆逆) V(正正) v V(正正) V(逆逆) t1t2t3 例例: :根据下图回答下列问题根据下图回答下列问题: : 确定

7、确定t t1 1、t t2 2、t t3 3时刻的操作：时刻的操作： A A、浓度减小、浓度减小 B B、加压、加压 C C、降温、降温 该反应正向是该反应正向是 （吸、放）热反应；（吸、放）热反应； 气体物质的量气体物质的量 （增大、减少）的反应。（增大、减少）的反应。 放放 增大增大 2.2.描述化学平衡移动的本质描述化学平衡移动的本质 看图技巧：看图技巧： 1 1、改变条件使平衡移动的瞬间曲线是、改变条件使平衡移动的瞬间曲线是连连 续续的，则是物质的，则是物质浓度发生改变浓度发生改变 2 2、改变条件使平衡移动的瞬间曲线出、改变条件使平衡移动的瞬间曲线出 现现断点断点( (突变）突变），

8、则是，则是温度改变或是压强温度改变或是压强 改变改变 3 3、改变条件反应速率变化但是、改变条件反应速率变化但是平衡不平衡不 移动移动，则是使用，则是使用催化剂催化剂或是反应或是反应前后气前后气 体系数不变体系数不变的反应中的反应中压强改变压强改变 练习：练习：某密闭容器中发生如下反应：某密闭容器中发生如下反应： X(g)X(g)3Y(g) 2Z(g)3Y(g) 2Z(g) HTT2 2答 案 2、放热反应、放热反应 二、转化率（或产率、百分含量等）二、转化率（或产率、百分含量等）- -时间图象时间图象 物质产率物质产率时间曲线时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 时间时间

9、 T1 T2 产率 0 问题：问题： 1 1、T1T1与与T2T2的相对大小的相对大小 2 2、该反应是放热反应还是吸热反应、该反应是放热反应还是吸热反应 答 案 1 1、T T2 2TT1 1 2 2、吸热反应、吸热反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 时间时间 P1 P2 A% P1P2 m+n p+q 0 问题：问题： 1 1、P1P1与与P2P2的相对大小的相对大小 2 2、 m+n m+n 与与 p+q p+q 的大小的大小 答 案 百分含量时间图像 (A)A)达到平衡后，若使用催化剂，达到平衡后，若使用催化剂，C C的质量分数增大的质量分数增大 (B)(B)化学方程

10、式中一定有化学方程式中一定有n np+qp+q (C)(C)平衡后，增大平衡后，增大A A的量，有利于平衡正向移动的量，有利于平衡正向移动 (D)(D)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动 可逆反应可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反应中，。反应中， 当其它条件不变时，当其它条件不变时，C C的质量分数与温度（的质量分数与温度（T T）和压强）和压强 （P P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙 述中正确的是（述中正确的是（ ）

11、D 练练 习习 A 转转 化化 率率 温度 0 1.01 107Pa 1.01 106Pa 1.01 105Pa 三三. .百分含量（转化率或产率）百分含量（转化率或产率）压强压强温度曲线温度曲线 T m A(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Qm A(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+q H 0 H 0 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=QmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q 200 C 300 C 100 C P H 0 压强压强 0 A% m+n p+q mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q 下

12、列反应符合下图下列反应符合下图P-vP-v变化曲线的是变化曲线的是 A.H A.H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) B.3NO B.3NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(l)+NO(g)(l)+NO(g) C.4NH C.4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g)O(g) D.CO D.CO2 2(g)+C(s) 2CO(g) (g)+C(s) 2CO(g) 四四. . 由速率由速率- -压强压强( (温度温度) )图像图像 V(正正) V(逆

13、逆) V P 平衡点平衡点 看图技巧：看图技巧： 找平衡点（找平衡点（V V正正=V=V逆）逆） 下列反应符合下图下列反应符合下图T-vT-v变化曲线的是变化曲线的是 A A4NH4NH3 3(g)(g)5O5O2 2(g) 4NO(g)(g) 4NO(g)6H6H2 2O(g)O(g)；H H0 0 B BN N2 2O O3 3(g) NO(g) NO2 2(g)(g)NO(g)NO(g)；H H0 0 C C3NO3NO2 2(g)(g)H H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(aq)(aq)NO(g)NO(g)；H H0 0 D D2CO(g) CO2CO(g) CO2

14、2(g)(g)C(s)C(s)；H H0 0 V(V(正正) ) V(V(逆逆) ) V V T T 平衡点平衡点 mA(s)+nB(g) qC(g)mA(s)+nB(g) qC(g)；H0H0的可逆反应，在的可逆反应，在 一定温度下的密闭容器中进行，平衡时一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B B的体积分数的体积分数 V(B)%V(B)%与压强与压强(P)(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是关系如下图所示，下列叙述正确的是 ( )( ) A A、m+nq m+nq nq C C、X X点时的状态，点时的状态，V V正 正V V逆 逆 D D、X X点比点比Y Y点混和物的正点混和物的正 反应

15、速率慢反应速率慢 B、C 五、百分含量（转化率或产率）五、百分含量（转化率或产率）压强（温度）平衡图像压强（温度）平衡图像 单一变量法，固定压强不变，单一变量法，固定压强不变， 比较此点与平衡点比较此点与平衡点 图中的曲线是表示其他条件一图中的曲线是表示其他条件一 定时定时, ,反应中反应中NONO的转化率与温度的转化率与温度 的关系曲线，图中标有的关系曲线，图中标有a a、b b、c c、 d d四点，其中表示未达到平衡状态，四点，其中表示未达到平衡状态， 且且v(v(正正) )v(v(逆逆) )的是的是( ) ( ) A. a A. a点点 B. bB. b点点 C. c点点 D. d点点

16、 C 2NOO2 2NO2 H=Q (0) 看图技巧：图像上的点为平衡点看图技巧：图像上的点为平衡点 一定温度下，在一定温度下，在2L的密闭容器中，的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的三种气体的 物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是 A反应开始到反应开始到10s，用，用Z表示的反应速率为表示的反应速率为0.158mol/(Ls) B反应开始到反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了的物质的量浓度减少了0.79mol/L C反应开始到反应开始到10s时，时，Y的转化率为的转化率为79.0% D反应的化学方程式为：反应的化学方程式为

17、：X(g)+Y(g) Z(g) 六、物质的量（浓度）六、物质的量（浓度）时间图像时间图像 看图技巧看图技巧： 1、物质的量、物质的量(浓度浓度)减少的是反应物，增加减少的是反应物，增加 的是生成物，前后量不变的是催化剂的是生成物，前后量不变的是催化剂 2、转化量之比、转化量之比=化学计量数之比，可求知化学计量数之比，可求知 反应方程式的化学计量数反应方程式的化学计量数 3、反应一段时间后各物质的量保持不变、反应一段时间后各物质的量保持不变 且都大于零，则是可逆反应且都大于零，则是可逆反应 解化学平衡图像题的技巧解化学平衡图像题的技巧 练习练习1：对于对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g

18、)(正反应正反应 吸热吸热)有如下图所示的变化，图中有如下图所示的变化，图中Y轴可能轴可能 表示（表示（ ） P Y 100 200 300 AD A.B物质的转化率物质的转化率 B.正反应的速率正反应的速率 C.平衡体系中的平衡体系中的A% D.平衡体系中的平衡体系中的C% 练习练习2： 对于可逆反应对于可逆反应 2AB3(g) A2(g) 3B2(g) (正反正反 应吸热应吸热),下列图像正确的是（下列图像正确的是（ ） 逆 逆 正 正 温度温度 A AB3% 100 时间时间 500 B AB3% 时间时间 1106Pa 1105Pa C AB3% 压强压强 100 500 D BD 解

19、题方法和步骤解题方法和步骤: 2、看图象：、看图象： 一看面一看面认清坐标系认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表搞清纵、横坐标所代表 的意义的意义,并与勒夏特列原理挂钩。并与勒夏特列原理挂钩。 二看线二看线 看清曲线的走向看清曲线的走向,变化的趋势。变化的趋势。 三看点三看点看线的特殊点：起点、拐点、看线的特殊点：起点、拐点、 终点、交点、最高点。终点、交点、最高点。 四看要不要做辅助线，有多个变量时，四看要不要做辅助线，有多个变量时， 定一议二。定一议二。 1、审题、审题紧扣可逆反应的特征，搞清反应的吸、紧扣可逆反应的特征，搞清反应的吸、 放热情况，体积的变化，有无固体、纯液体物质放热情况，体积

20、的变化，有无固体、纯液体物质 参加或生成等。参加或生成等。 A% t 100 解化学平衡图像题的技巧 1 1、弄清横坐标和纵坐标的意义。、弄清横坐标和纵坐标的意义。 2 2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊 点点( (如与坐标轴的交点、转折点、几条曲如与坐标轴的交点、转折点、几条曲 线的交叉点线的交叉点) )的意义。的意义。 3 3、弄清图像所示的增、减性。、弄清图像所示的增、减性。 4 4、弄清图像斜率的大小。、弄清图像斜率的大小。 5 5、看是否需要、看是否需要辅助线辅助线。 2 2、在密闭容器中进行下列反应：、在密闭容器中进行下列反应： M M（g

21、g）+N+N（g g） R R（g g）+2L,+2L,在不同条件下在不同条件下R R的百分的百分 含量含量R%R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ） A A、正反应吸热，、正反应吸热，L L是气体是气体 B B、正反应吸热，、正反应吸热，L L是固体是固体 C C、正反应放热，、正反应放热，L L是气体是气体 D D、正反应放热，、正反应放热，L L是固体或液体是固体或液体 C 1.1.反应速率反应速率时间曲线时间曲线 3.3.百分含量百分含量压强或温度压强或温度时间曲线时间曲线 4.4.百分含量百分含量温度温度压强压强时间曲线时间曲线 时间图时间图

22、 5.5.百分含量百分含量压强压强温度曲线温度曲线 2.2.物质的量（浓度）物质的量（浓度）时间曲线时间曲线 横坐标横坐标时间（时间（t t） 纵坐标纵坐标反应速率（反应速率（v v） 物质浓度（物质浓度（C C） 百分含量（百分含量（A%A%） 转化率（转化率（ A A） 时间图时间图 1、有平台的、有平台的“先拐先平，先拐数值（先拐先平，先拐数值（P/T）大）大” 2、当三个变量同时出现的、当三个变量同时出现的 “定一议二定一议二” 解图像技巧：解图像技巧： 3、另注意可逆反应的最大程度即化学平衡状态、另注意可逆反应的最大程度即化学平衡状态 例例1. 判断下列图象中时间判断下列图象中时间t

23、2时，对于不同的反应时，对于不同的反应 可能发生了哪一种条件的变化？可能发生了哪一种条件的变化？ (A) (B) (C) 1.1.反应速率反应速率时间曲线时间曲线 突变突变 1. 1.对可逆反应：对可逆反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ；H0 ，达平衡后外界条件改变有下图所示达平衡后外界条件改变有下图所示 的图象，试分析的图象，试分析t1t1、t2t2、t3t3时外界条件如何改时外界条件如何改 变？变？ 强化练习：强化练习： 2.2.物质的量（浓度）物质的量（浓度）时间曲线时间曲线 例例2 2、某温度下，在体积为、某温度下，在体积为5 5的容器中，、的容器中，、 三种物质物质的量

24、随着时间变化的关系如图所示，三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示， 则该反应的化学方程式为则该反应的化学方程式为_2A 3B + C2A 3B + C 2.2.今有反应今有反应x x(g) (g) + y + y(g) (g) 2z 2z(g) (g) H0H0 ，若反应，若反应 开始经开始经t t1 1秒后达到平衡，又经秒后达到平衡，又经t t2 2秒后由于反应条件的秒后由于反应条件的 改变使平衡破坏到改变使平衡破坏到t t3 3时又过平衡（如图所示），试分时又过平衡（如图所示），试分 析，从析，从t t2 2到到t t3 3曲线曲线 变化的原因是（变化的原因是（ ） A A增大了增大

25、了x x或或y y的浓度的浓度 B B使用了催化剂使用了催化剂 C C增加反应体系压强增加反应体系压强 D D升高反应的温度升高反应的温度 D D 例例3、图中、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：曲线表示一定条件下的可逆反应： X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s) ; H =QkJ/mol 的反应过程。若使的反应过程。若使a曲线变为曲线变为b曲曲 线，线，可采取的措施是（可采取的措施是（ ） A、加入催化剂加入催化剂 B、增大增大Y的浓度的浓度 C、降低温度降低温度 D、增大体系压强增大体系压强 A DA D 3.百分含量百分含量压强或温度压强或温度时间曲线时间曲线 3. 3.某

26、逆反应为：某逆反应为：A(g)+B(g) nC(g)A(g)+B(g) nC(g)，下图中的甲、，下图中的甲、 乙、丙分别表示在不同条件下，生成物乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C C在反在反 应混合物应混合物 中的体积分数中的体积分数 C C与反应时间与反应时间t t的关系。的关系。 若图甲中的若图甲中的a a、b b两条曲线分别表示有催化剂和无催化两条曲线分别表示有催化剂和无催化 剂的情况，则曲线剂的情况，则曲线 表示的是有催化剂时的情况。表示的是有催化剂时的情况。 若乙图中用若乙图中用T T1 1和和T T2 2两温度表示体系的变化情况，则此两温度表示体系的变化情况，则此 可逆反应的正

27、反应是可逆反应的正反应是_热反应。热反应。 若图丙中的若图丙中的P P1 1、P P2 2两条曲线分别表示在不同压强时的情两条曲线分别表示在不同压强时的情 况，则况，则n n应满足的条件应满足的条件 。 0 0 a P1 b P2 甲甲 丙丙 t t a a 吸吸 t0 T2 T1 乙乙 n n2 2 强化练习：强化练习： 例例4. 4. 对于对于 m A (g) + n B (g) k C (g) m A (g) + n B (g) k C (g) H=QkJ/mol,H=QkJ/mol,有如图所示的变化，则：有如图所示的变化，则： .p.p1 1与与 p p2 2 的关系是的关系是 ； .m + n .m + n 与与k k的关系是的关系是 ； .T.T1 1 与与 T T2 2的关系是的关系是 ； .Q.Q与与 0 0 的关系是的关系是 。 4.4.百分含量百分含量温度温度压强压强时间曲线时间曲线 p p1 1 p