高中化学-平衡图像(教师版)

1、专业引领共成长高一化学春季课程平衡图像 / 16知识温习平衡图像化学反应速率的计算公式：影响化学反应速率的因素： 可逆反应达到平衡的本质是什么： 请简述一下什么是勒夏特列原理？H2（g）+ I2（g） ? 2HI（g）已经达到平衡状态的标志 c（H2）=c（l2）=c（HI）时c（H2）、c（l2）、c（HI）不再随时间而改变单位时间内生成 nmolH2的同时生成nmoll2L个H-H键断裂的同日有两个 H-I键断裂温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 c（H）:c（I2）：c（HI）=1：1：2 时单位时间内生成 nmolH2的同时生成2nmolH

2、I反应速率 v（H2） =v（I 2）=vc（HI）温度和体积一定时，容器内压强不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化6.（双选）在一定条件下，可逆反应：N2+3H2? 2NH3+Q; Q0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A.加催化剂，v（正卜v（逆）都发生变化且变化的倍数相等B.加压，v（正）、v（逆）都增大，且v（正）增大的倍数大于 v（逆）增大的倍数C.降温，v（正卜v（逆）都减小，且v（正）减小的倍数大于 v（逆）减小的倍数D.加入僦气，v（正/v（逆）都增大，且v（正）增大的倍数大于v（逆）增大的倍数答案：1、u（B尸一型2、内因、外因（浓度、温度、

3、气体压强、催化剂、固体反应物颗粒大小）t3、同一个物质的 u）= U灌）4、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。5、6、CD每识每课可逆反应的发现之旅曾经外国一家硫酸生产厂家因为排出大量的二氧化硫而遭受到居民的投诉。工厂的工程师负责 处理这件事情，他想啊想：二氧化硫是会和氧气反应的，可能是二氧化硫在烟囱中反应的时间太短 了。只要我们把烟囱做高一点不就能让二氧化硫完全反应吗，于是建议把烟囱做得很高。但是完工 后空气中的二氧化硫也不见减少。这于是引起的科学家的兴趣，科学家发现无论反应多长时间。最 后二氧化硫的浓度是不会改变的。这便有了现在的可逆反应

4、。知识梳理一、题型分类.分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响；.由图像判断反应特征（确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系）；.由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义；.由反应和图像判断符合图像变化的外界条件；.由反应判断图像正误等。、平衡图像解题指导.看图像：一看轴，即横、纵坐标的意义；二看点，即起点、拐点、交点、终点；三看线， 即线的走向和变化趋势；四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，如 浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。.依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体计量数增 大、减小还是不变

5、，有无固体或纯液体参加或生成等。.先拐先平：在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高、 浓度大、压强大或使用了催化剂。.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时，先固定一 个量，再讨论另外两个量的关系。专业引领共成长高一化学春季课程平衡图像 / 16专业引领共成长高一化学春季课程 / 16三、图像分类（一）速率-时间图此类图像定性揭示了 v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）变化的规律，体现了平衡的“动、 等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。反应：mA（气）+nB（气）？ pC（气）+qD（气）+Q（ m+n0）增大反应物浓度

6、（图 1）增大温度（图2）【思考1】从图1中怎样判断化学平衡有“动”、“变”的特征?【答案】反应速率保持不变且反应速率均不为0,说明化学平衡是动态平衡。反应速率因浓度的改变而改变，打破了原平衡，说明化学平衡是可变化的。【思考2】图4中改变条件后，化学反应向什么方向进行?【答案】v逆v正，说明化学反应向逆反应方向进行。（二）浓度-时间图此类图像能说明平衡体系中各组分 （或某一成分）在反应过程中的变化情况。如 A B? AB的反应情况如下图所示， 此类图像要注意各物质曲线的折点 （达平衡）时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的计量数关系。【思考】从图2中怎样判断化学反应达到平

7、衡状态？【答案】从ti开始各物质的浓度均不再发生变化，且都不为0,说明该反应是可逆反应，各物质的浓度（含量）一定，达到平衡状态。（三）全程速率-时间图如Zn与足量盐酸的反应， 反应速率随时间的变化出现如下情况，如图3所示，试解释各段发生变化的原因。T（p）的高低（大小），水平线高低对应于平衡移动方向。【思考1】AB段v逐渐增大的原因是什么?【答案】因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐增，导致反应速率增大。【思考2】BC段v逐渐渐小的原因是什么?【答案】随反应的进行，溶液中c（H+）渐小，导致反应速率减小。（四）含量-时间-温度（压强）图 常见形式有如下图所示的几种。（C%指产物百分含量，B%

8、指某反应物百分含量）在其他条件不变时，改变任一条件，如：使用催化剂或温度升高或压强增大，都能缩短到达平衡的时间，这种图像的折点表示达到平衡的时间，反 映了反应速率的大小，可以确定专业引领共成长化学春季课程平衡图像 / 16OiOWim正反应为气体体积流小的反应 图7图8眄印卜厂反应为气体体枳增大的反应）图9图10【思考1】从图1中，怎样判断a用了催化剂？还有哪一类反应，不用催化剂而改变其它因素，其变化趋势也与图1完全相同？【答案】因为a先达平衡且与b的平衡状态时C%的含量相同，即该因素应只是提高了反应速 率而未使平衡移动，故 a使用了催化剂，另外如 H2（g）+l2（g）? 2HI（g）等等体

9、积反应，若改变 压强，也仅是反应速率改变，平衡不发生移动，C%不变，其变化趋势也与图 1完全相同。【思考2】怎样从图5中判断出丁2，从图9中判断出p1p2?【答案】图5中，T2温度下反应先达平衡，故 T2温度高，反应速率快，同理，图 9中，p1压强 下反应先达平衡，故 P1时速率快，p1压强大。（五）恒压（温）线该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（“）横坐标为温度（T）或压强（p）,常见类型如下图:【思考1】图1中，设纵坐标为 p1p2p3从图中可读出哪些信息?【答案】采用定一议二”的方法读图,图1中，在温度T1时作辅助线，如图3所示，即可得出:a. 一定压强下（如p3）温度

10、升高,a减小，说明平衡向左移动，该反应的Q0。b. 一定温度下（），压强增大、a增大，说明平衡向右移动，该反应的正反应是体积缩小专业引领共成长高一化学春季课程平衡图像 / 16的反应。【思考2】图2中，设纵坐标为 TiT2从图中可读出哪些信息？【答案】同理图2中，在压强pi时作辅助线，如图4所示，则可得出：a.压强增大，“增大，说明平衡正向移动，该反应的正反应是体积缩小的反应。b.温度升高，a增大，说明平衡正向移动，该反应的正反应是吸热反应，Qp+qD. m+n0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图， 则图中氨的百分含量最低的时间段是（），氨的百分含量最高的时间段是（）A. to-t

11、i网速率）C.i况D.：! ! ! i ：【难度】七。/专七； “杀【答案】D A知识点2:含量-时间-温度(压强)图【例2】同压、不同温度下的反应：A (g) +B (g) ? C (g) +Q, A的含量和温度的关系如右图所示，下列结论正确的是A . Ti T2, Q0B. T1VT2, QT2, Q0D. TKT2, Q0【难度】率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是A . pi p2, n 3B.piv p2, n3C. pi p2, n p2, n=3图4 师【难度】【答案】B变式2:在一定温度不同压强(PiP2)下，可逆反应 2X(g) ? 2Y(g)+Z(g)中，生成物

12、Z在反应混合物中的体积分数(帅与反应时间(t)的关系有以下图示，正确的是【难度】【答案】B知识点3:恒压(温)线【例1】在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g) + 2B(g)? 2c(g)+Q Qv0,平衡移动关系如右图所示。下列说法正确的是A . pip2,纵坐标指C的质量分数C . pip2,纵坐标指 A的转化率D. pi0,在相同温度、不同压强时， A的转化专业引领共成长高一化学春季课程平衡图像 / 16专业引领共成长高一化学春季课程平衡图像 / i6【解析】根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反应知随温度升高平衡将向正向移动，所以增大的物理量有 A、B的转

13、化率，C的质量分数和混合气体的平均摩 尔质量；由题给反应知，随压强的增大， A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量 均增大，故B正确变式1:反应2X（气）+Y（气）？ 2Z（气）（正反应为放热反应），在不 同温度（Ti和T2）及压强（Pi和P2）下，产物Z的物质的量n（z）与反应 时间的关系如图所示。下列判断正确的是（）A . TiT2, PiP2B. TiP2C. TiT2, PiP2D. TiT2, Pip+qB .正反应放热，且 m+np+qD .正反应吸热，且 m+np2,则此反应只能在高温下自发进行B.反应n：此反应的 Q0,且TiT1 或 Q0 且 T2TiD.反应I

14、V: Ti0的浓度（c）随时间t的变化情况。下A.图一 t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强B.若图一 t2时改变的条件是增大压强，则反应的 Q增大C.图二ti时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D.若图二ti时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小【难度】【答案】A变式2:根据下列有关图像，说法正确的是由图知，反应在Ti、T3处达到平衡，且该反应的 Q0由图知，反应在t6时刻，NH 3体积分数最大由图知，t3时采取减小反应体系压强的措施图1示在10 L容器、850 O的反应，由图知，至IJ 4 min时，反应放出51.6 kJ的热量A.B.C .D .【难度】【

15、答案】 C课后作业.如图是表示：2X + Y? Z + R+Q的气体反应速率(u)与时间(t)的关系，ti时开始改变条件,则所改变的条件符合曲线的是(A .减少Z物质B .加大压强C.升高温度D.使用催化剂【难度】【答案】D.如图是800aM, A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A . A是反应物B.前 2min , A 的分解速率为 0.1moL/(L - min)C.若升高温度，A的转化率增大D.增大压强，A的转化率降低【难度】【答案】C.已知：4NH3(g)+5O2(g) ? 4NO(g)+6H 2O(g)+1025kJ该反应是一个可逆反应。

16、若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()&XOZlOUQt 120gUJfHl【难度】【答案】 C4.(双选)对于反应2A (g) + B (g)2c (g) ; Q0,下列图像正确的是(即口七七时间1.01X109r=a TotXLOFa,-1-1, OF 10%*life【答案】AD.如下图所示，平衡混合物中X的质量分数（）在不同的压强下，随温度（T）变化的情况，在下述的哪个平衡体系中，X可以代表用横线标明的物质（反应中各物质均为气体）（）A. N2 3H2 ? 2NH3 QB. H2 I2? 2HI QC. 2SO3 ? SO2 O2 QD. 4NH 3 5O2 ?

17、 4NO 6H2O Q【难度】【答案】 D.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（）【难度】【答案】 B7.（双选）反应：L （固）+ aG （气）bR （气）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示。图中：压强 pip2, x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中体积分数。据此可判断（A .上述反应是放热反应B .上述反应是吸热反应D. avb专业引领共成长化学春季课程平衡图像 / 168.将3molO2加入到V升的反应器中，在高温下放电，经tis建立了平衡体系：302? 203,此时测知02的转化率为30%,下列图像能正确表示气体的物

18、质的量浓度（ m）跟时间（t）的关系的AC【难度】【答案】 C9.（双选）对于可逆反应 2AB 3（g）? A2（g） + 3B2（g）Q,下列图像正确的是（）【难度】【答案】 BD.已知可逆反应 mA（g） ? nB（g）+pC（g）,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下面两个图像，以下叙述正确的是（A . mn ,正反应为放热反应mn+p ,正反应为放热反应me+fD.达到平衡后，增加 A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动【难度】12.有mA（g） + nB（g）? 3c（g）平衡体系，在不同条件下，反应混合物中A、B、C的体积分数和时间t的关系如图所示：（1）若图A的a和b

19、两条曲线分别表示有无催化剂的情形，曲线 表示有催化剂。（2）若图B中c、d两条曲线分别表示不同温度的情形，则曲线 表示温度高。（3）若图C中e、f表示不同压强时的情形，则曲线 表示压强较大时的情形，则方程式 中A、B两种物质的系数 m、n分别为、。【难度】【答案】（1） b(2) d (3) f 11CO(g)+2H 2(g) ? CH3OH(g)13.如右图所示，一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为 Cu2O/ZnO)(1)上述可逆反应正反应为 反应(填 放热”或吸热”)。(2)在500,从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= (用nB、tB表示)。对处于E点的体系，改变外界条件使平衡向正反应方向移动时，下列有关该体系的说法正确的是 (填字母)。A. H2的转化率一定增大B. v正一定增大，v逆一定减小. CH3OH的质量分数一定增加D. v逆一定小