【风向标】年高考化学 第二章 第三节 化学平衡 第3课时　化学平衡图像分析课件 新人教选修4

第3课时化学平衡图像分析等效平衡1.等效平衡原理

由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而在一定条件下(定温、定容或定温、定压)，对同一可逆反应只要起始时加入物质的物质的量相同或相当，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。如常温常压下，可逆反应：①2mol②0mol③0.5mol1mol0mol 0.25mol0mol2mol1.5mol

①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物或生成物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡。2.等效平衡规律

(1)在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只要改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数之比换算后的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。

(2)在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。(3)在定温、定压条件下，只要按化学计量数换算后的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。3.等效平衡原理的应用①判断同一可逆反应在相同的反应条件下是否为相同的平衡状态。②求要达到等效平衡，两种不同状态下起始量之间的关系式。③求属于等效平衡状态下的反应方程式的化学计量数。化学反应速率、化学平衡图像分析1.化学平衡移动与化学反应速率之间的内在联系

化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化程度不同，从而导致正、逆反应速率不相等，破坏了原平衡状态，使平衡发生移动，二者的关系如下表：平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物浓度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移动②减小反应物浓度v(正)、v(逆) 均减小，且

v(逆)>v(正)逆向移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系③增大生成物浓度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移动④减小生成物浓度v(正)、v(逆) 均减小，且

v(正)>v(逆)正向移动续表平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向气体体积增大或放热反应⑤增大压强或升高温度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(逆)>v(正)逆向移动⑥减小压强或降低温度v(正)、v(逆) 均减小，且

v(正)>v(逆)正向移动续表平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向气体体积缩小或吸热反应⑦增大压强或升高温度v(正)、v(逆) 均增大，且

v(正)>v(逆)正向移动⑧减小压强或降低温度v(正)、v(逆) 均减小，且

v(逆)>v(正)逆向移动续表平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系⑨使用催 化剂v(正)、v(逆) 均增大，且v(逆)＝v(正)不移 动续表2.化学学反应速速率及化化学平衡衡图像解解答的基基本方法法与思路路(1)分分析清楚楚反应的的特点：：包括各各反应物物的状态态，化学学方程式中各物物质的化化学计量量系数的的变化情情况、热热效应等等。(2)分分析看懂懂图像，，做到五五看：一一看面，，即看清清横坐标标和纵坐标各表表示的意意义；二二看线，，即图中中曲线的的走向、、变化趋趋势、是否连续续或跳跃跃及其表表示的意意义；三三看点，，包括起起点、折折点、交点、极极值点等等及它们们表示的的含义；；四看是是否要作作辅助线线(如等温线、、等压线线)；五五看图像像中各种种量的多多少。(3)联联想相关关规律和和原理：：如联想想外界条条件对化化学反应应速率和化学平平衡的影影响规律律。(4)依依题意作作出定性性分析和和正确判判断。3.化学学反应速速率及化化学平衡衡图像的的分类及及特点一般来说说，图像像类型可可分为单单一函数数图和复复合函数数图两类，在每一类类中如果根据据横坐标的不不同含义，可可把图像分为为两(1)时间(t)类①v—ta.改变浓度度。b.改变温度度。图2－3－3c.改变压强强。当m＋n＝p＋q：图2－3－－4当m＋n>p＋q：图2－3－－5当m＋n<p＋q：图2－3－－6②α－t(反应物A或B的的转化率－－时间)图a.改变温度度。图2－3－7b.改变压强强。图2－3－8(2)压强(p)或温度(T)类。①图像特点：：图像均为为曲线；曲线线上的点表示示可逆反应在相应压强或或温度下处于于平衡状态；；而不在曲线线上的点表示示可逆反应在相应应压强或温度度下未达到平平衡状态，但但能自发进行行至平衡状态；曲曲线的相对对位置、变化化趋势决定了了化学平衡移移动的方向。固定定其他条件不不变，若温度度变化引起的的平衡移动，，即可确定可逆反反应中ΔH>0还是ΔΔH<0；若因压压强改变引起起的平衡移动，即可可确定在可逆逆反应中气态态反应物的化化学计量数和和与气态生成物的的化学计量数数和之间的相相对大小。②常见的图像像。a.v—T(速率—温度度)图图2－3－9b.α—T或φ—T(转化率—温温度或体积分分数—温度)图图2－3－－104.化学平衡衡的图像分析析(1)三步分分析法。一看反应速率率是增大还是是减小；二看看Δv正、Δv逆的相对大小；三看(2)四要素素分析法。看曲线的起点点；看曲线的的变化趋势；；看曲线的转转折点；看曲线的终点点。(3)先拐拐先平。对于同一化化学反应在在化学平衡衡图像，““先拐先平平”的曲线线表示温度高高或压强大大。例如在在转化率——时间曲线线中，先出出现拐点的曲线先先达到平衡衡，此时逆逆向推理可可得该变化化的温度高高、浓度大、压强大。。(4)定一一议二。在化学平衡衡图像中，，包括纵三个量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。如确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。等效平衡入1molN2和4molH2时，达到平平衡后，生生成amolNH3(见下表“已知””项)。在在相同温度度、压强下下，保持平平衡时各组组分体积分数不变变。对下列编号

已知编号起始状态物质的量n/mol平衡时NH3

的物质的量n/molN2H2NH3140a①1.560②10.5a③mg(g≥4m)答案：①1.5a②00.5③③2(g－4m)(g－3m)a1.将3molA和和1molB混合于于一体积可可变的密闭闭容器P中，以此时时温度、压压强和体积积作为起始始条件，发发生如下反反应：压强不变，，达到平衡衡时C的的浓度为为wmol/L，请回答答：(1)若反反应过程中中仍保持温温度和压强强不变，按按下列4种方法法配比充入容容器P，，平衡后C的浓浓度仍为wmol/L的是()。AA.6molA＋2molBB.3molA＋1molB＋2molCC.2molC＋1molB＋1molDD.1molC＋＋2molD(2)若若将将2molC和和2molD按按起起始始温温度度和和体体积积充充入入容容器器Q中，，保保持持温温度度和和体体积积不不变变，，平平衡衡时时C的的浓浓度度为为Vmol/L，，则则V)。。B和w的关关系系是是(A.V>wB.V<wC.V＝wD.无无法法比比较较化学学反反应应速速率率、、化化学学平平衡衡图图像像分分析析图2－－3－－11请回回答答下下列列问问题题：：(1)前前2min内内，，用用H2表示示的的平平均均反反应应速速率率为为________。。(3)若若改改变变反反应应条条件件，，在在某某条条件件下下V%的的变变化化如如图图2－－3－－11曲线线I所所示示，，则则该该条条件件可可能能是是_______(填填序序号号)。。①恒恒容容条条件件下下，，升升高高温温度度②恒恒容容条条件件下下，，降降低低温温度度③恒恒温温条条件件下下，，缩缩小小反反应应容容器器的的体体积积④恒恒温温条条件件下下，，扩扩大大容容器器的的体体积积⑤恒恒温温恒恒容容条条件件下下，，加加入入适适当当的的催催化化剂剂(2)0.05(3)③③⑤⑤这个个可可逆逆反反应应的的正正确确图图像像为为()。。A数据据并并绘绘出出图图2－－3－－12，，下下列列说说法法正正确确的的是是()。。图2－3－12A.图图ⅠⅠ、、ⅡⅡ和和ⅢⅢ均均使使用用了了催催化化剂剂B.图图ⅠⅠ中中甲甲最最快快到到达达平平衡衡C.图图ⅡⅡ研研究究的的是是温温度度对对反反应应的的影响响，，且且甲甲的的温温度度较较低低D.图图ⅢⅢ中中甲甲使使用用的的催催化化剂剂效效率率最最高高解析析：：图Ⅰ中中乙乙最最快快到达达最最高高浓浓度度并