化学平衡图象问题.ppt

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1、化学平衡化学平衡 (图像问题图像问题)第一页，编辑于星期六：十八点 一分。一、化学平衡图象1常见类型对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若mnpq且H0。(1)vt图象第二页，编辑于星期六：十八点 一分。一、化学平衡图象一、化学平衡图象（一）常见类型（一）常见类型1、vt图象图象第三页，编辑于星期六：十八点 一分。2、c(浓浓度度)t(时间时间)p(压压强强)(或或T(温度温度)图图tcCAB第四页，编辑于星期六：十八点 一分。3、c(浓浓度度)p(压压强强)图图或或c(浓浓度度)T(温度温度)图图Tvv正正v逆逆4、v(速率速率)p(压压强强)图图或或v(速率速率)T(温度温度

2、)图图第五页，编辑于星期六：十八点 一分。5、其它、其它图图象象a为为加催化加催化剂剂第六页，编辑于星期六：十八点 一分。图像题的解题方法图像题的解题方法1 1、图像识别：图像识别：(1)(1)坐标含义：坐标代表的物理量及单位；是反坐标含义：坐标代表的物理量及单位；是反应物还是生成物；原点是否为零应物还是生成物；原点是否为零(2)(2)曲线的三点一走向：三点曲线的三点一走向：三点-起点、转折点起点、转折点(特殊点特殊点)、终点；走向、终点；走向-变化趋势变化趋势2 2、解题方法与思路、解题方法与思路 看图像看图像想规律想规律作判断作判断 看图像（五看）看图像（五看）3 3、解题技巧、解题技巧（

3、1 1）“定一议二定一议二”（2 2）“先拐先平先拐先平”第七页，编辑于星期六：十八点 一分。看图像（五看）看图像（五看）一看面，即看清横坐标和纵坐标；一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向和变化趋势；二看线，即看线的走向和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点；和线的拐点；四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线或等压线；或等压线；五看定量图象中有关量的多少。五看定量图象中有关量的多少。第八页，编辑于星期六：十八点 一分。一、一、浓度浓度-时间图时间图：tcCAB 可用于：可用于

4、：1)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：A+2B 3CA的转化率的转化率=33.3%B的转化率的转化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：例：例：练：练：5A 3B+2CA的转化率的转化率=62.5%第九页，编辑于星期六：十八点 一分。二、速度二、速度-时间图：时间图：可用于：可用于：1)1)已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。或放热，反应前后气体体积的变化。2)(2)(已知反应已知反

5、应)判断引起平衡移动的因素。判断引起平衡移动的因素。tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。增大反应物浓度增大反应物浓度正正tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。减小生成物浓度减小生成物浓度正正第十页，编辑于星期六：十八点 一分。二、速度二、速度-时间图：时间图：已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是则温度的变化是 (升高或降低升高或降低)，平衡，平衡向向 反应方向移动，正反应是反应方向移动，正反应

6、是 热反应。热反应。t1 t2tvv正正v逆逆升高升高正正吸吸若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的画出平衡移动过程中的 v-t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正第十一页，编辑于星期六：十八点 一分。二、速度二、速度-时间图：时间图：对于对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强，改变压强时有如下图变化，则压强变化是时有如下图变化，则压强变化是 (增大增大或减小或减小)，平衡向，平衡向 反应方向移动，反应方向移动，m+n (、=)p+q。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆p+q，平衡后降低，平衡后降低压强时

7、，画出相关的压强时，画出相关的 v t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正第十二页，编辑于星期六：十八点 一分。二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 t2tvv正正对于反应对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应正反应放热放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡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。移动的因素可能是什么？并说明理由。由于由于v正正、v逆逆均有不同程均有不同程 度的增大，引起平衡移动度的增大，引起平衡移动 的因素可能是的因素可能是 a.升高温升高温度度 b.增大压强增大压强。根据反应方。根据反应方 程式，升高温度平衡向逆程式，

8、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中引起平衡移动的因素是升高温度升高温度。第十三页，编辑于星期六：十八点 一分。浓度引起平衡移动的相关图象浓度引起平衡移动的相关图象增大反应物浓度增大反应物浓度0 0V Vt tt t1 1V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)减小生成物浓度减小生成物浓度0 0V Vt tt t1 1V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)V V

9、V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)第十四页，编辑于星期六：十八点 一分。V V V V(逆逆逆逆)增大生成物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度0 0V Vt tt t1 1V V V V(正正正正)V V(逆逆)V V(正正)减小反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度0 0V Vt tt t1 1V V(逆逆)V V(正正)V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)第十五页，编辑于星期六：十八点 一分。增大压强或者增大压强或者减小压强减小压强mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；V Vt0 0V V正正V V逆逆对于反应前后气体分子数目不相

10、等的对于反应前后气体分子数目不相等的可逆反应可逆反应V V缩小缩小V V增大增大PV V缩小缩小V V增大增大P压强引起平衡移动的原因分析与相关图象压强引起平衡移动的原因分析与相关图象m+n m+n p+qp+q第十六页，编辑于星期六：十八点 一分。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；对于反应前后气体的分子数目相等的可逆反应对于反应前后气体的分子数目相等的可逆反应压强引起平衡移动的原因分析与相关图象压强引起平衡移动的原因分析与相关图象m+n=p+qm+n=p+q0 0V Vt tt t2 2V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)增大压强或者减小压强增大压强或者减小压强P

11、P第十七页，编辑于星期六：十八点 一分。V Vt0 0V V(正正)V V(逆逆)V V吸热吸热V V放热放热温度引起平衡移动的相关图象温度引起平衡移动的相关图象mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；V V吸热吸热V V放热放热TT第十八页，编辑于星期六：十八点 一分。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；催化剂对化学平衡的影响图象催化剂对化学平衡的影响图象0 0V Vt tt t2 2V V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)使用催化剂使用催化剂第十九页，编辑于星期六：十八点 一分。对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下有如下图所示的变化

12、，请分析图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是时的改变因素可能是什么？并说明理由。什么？并说明理由。二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 tvv正正 由于由于v正正、v逆逆相同程相同程 度的增大，度的增大，t1时的改变因时的改变因素可能是素可能是 a.加入加入(正正)催催化剂化剂 b.当当m+n=p+q时增时增大压强大压强。平衡没有移动。平衡没有移动。第二十页，编辑于星期六：十八点 一分。三、某物质的转化率三、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压强或压强)图：图：tA的的转转化化率率T1T2对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反

13、应是正反应是tB的的转转化化率率P1P2m+n p+qtT1T2A%A%正反应是正反应是C%C%tP1P2m+n p+q吸热吸热放热放热=第二十一页，编辑于星期六：十八点 一分。三、某物质的转化率三、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压强或压强)图：图：对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1P1 P2 m+n p+qT1 T2 正反应是正反应是 。吸热吸热第二十二页，编辑于星期六：十八点 一分。PA%A%500200四、某物质的转化率四、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-温度温度(或压强或压强)图：图：对于反

14、应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的的转转化化率率107Pa106Pa105Pa正反应是正反应是m+n p+q正反应是正反应是m+n p+q放热放热放热放热正反应是正反应是m+n p+q吸热吸热=第二十四页，编辑于星期六：十八点 一分。四、某物质的转化率四、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-温度温度(或压强或压强)图：图：对于对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有有如下图所示的变化，图中如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示：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

15、、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY100200300A、D第二十五页，编辑于星期六：十八点 一分。五、其它：五、其它：Tvv逆逆v正正T1T2正反应吸热正反应吸热Tvv正正v逆逆正反应吸热正反应吸热TC%C%450正反应放热正反应放热PA%A%P1m+np4，Y轴轴表示表示A的转化率的转化率Bp3p4，Y轴轴表示表示B的质量分数的质量分数Cp3p4，Y轴表示混合气体的密度轴表示混合气体的密度Dp3p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量轴表示混合气体的平均相对分子质量B第二十七页，编辑于星期六：十八点 一分。三、等效平衡1等效平衡(恒温恒容或恒温恒压下）相同条件下可逆反应不管从正反应方向开始

16、，还是从逆反应方向开始，或从正、逆反应两个方向同时开始，或反应物分批加入，若达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(或气体体积分数)相同，则称为等效平衡。第二十八页，编辑于星期六：十八点 一分。2 2等效平衡规律等效平衡规律(1)(1)对于恒温、恒容条件下气体体积可变的对于恒温、恒容条件下气体体积可变的反应反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。（而且为完全等效）等效的。（而且为完全等效）例如：例如

17、：第二十九页，编辑于星期六：十八点 一分。2SO2O2 2SO3 2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol上述三种配比，按方程式的上述三种配比，按方程式的计计量关系均量关系均转转化化为为反反应应物，物，则则SO2均均为为2 mol，O2均均为为1 mol，三者建立的平衡状，三者建立的平衡状态态完全相同。完全相同。第三十页，编辑于星期六：十八点 一分。(2)(2)对于恒温、恒容条件下气体体积不变的反应对于恒温、恒容条件下气体体积不变的反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一如果按方程式的化学计量关系转化为方程式

18、同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如：例如：H H2 2(g)(g)I I2 2(g)(g)2HI(g)2HI(g)1 mol 1 mol 0 mol 1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下为反应物，两种情况下H H2 2与与I I2 2(g)(g)的物质的量之比的物质的量之比均为均为1

19、111，因此上述两种情况下建立的化学平衡，因此上述两种情况下建立的化学平衡状态是等效的。状态是等效的。第三十一页，编辑于星期六：十八点 一分。(3)(3)对于恒温、恒压条件下的可逆反应对于恒温、恒压条件下的可逆反应(气体体气体体积可变的反应或气体体积不变的反应积可变的反应或气体体积不变的反应)如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。是等效的。注意：注意：三种情况下的等效均指平衡混合物中各

20、三种情况下的等效均指平衡混合物中各组分的百分含量保持不变组分的百分含量保持不变。实际上三种等效是。实际上三种等效是有差别的，第有差别的，第1 1种情况是绝对等效种情况是绝对等效(包括浓度、包括浓度、密度、相对分子质量等都相等密度、相对分子质量等都相等)，而第，而第2 2种和第种和第3 3种情况下，物质的量等存在倍数关系。种情况下，物质的量等存在倍数关系。第三十二页，编辑于星期六：十八点 一分。(2009(2009岳阳质检岳阳质检)在一恒定容积的容器中充入在一恒定容积的容器中充入4 4 mol Amol A和和2 mol B2 mol B发生如下反应：发生如下反应：2A(g)2A(g)B(g)B

21、(g)x xC(g)C(g)，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数为的体积分数为W W%。若维持容积和温度不变，按若维持容积和温度不变，按1.2 mol A1.2 mol A、0.6 mol 0.6 mol B B和和2.8 mol C2.8 mol C为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C C的体的体积分数仍为积分数仍为W W%。则。则x x的值为的值为A A只能为只能为2 2B B只能为只能为3 3C C可能为可能为2 2，也可能为，也可能为3 D3 D无法确定无法确定第三十三页，编辑于星期六：十八点 一分。解析解析根据等效平衡原理，可认为根据等效平衡原理，可认为A物质由物

22、质由4 mol改变为改变为1.2 mol的同时，的同时，n(A)4 mol1.2 mol2.8 mol，而，而n(C)2.8 mol，此时，此时x2符合题意。此时加入的物质即是平衡状态，符合题意。此时加入的物质即是平衡状态，此时的平衡混和气体共：此时的平衡混和气体共：1.2 mol0.6 mol2.8 mol4.6 mol。又因为该容器定容，只要。又因为该容器定容，只要加入的加入的A、B符合符合2 1时，若为等体积反应，时，若为等体积反应，起始时加入各物质，物质的量为多少，并不起始时加入各物质，物质的量为多少，并不影响该平衡，所以当影响该平衡，所以当x3时，时，n(A)n(B)2 1，与，与C

23、物质加入的多少并无关系，据此分物质加入的多少并无关系，据此分析析x2，x3均符合题意。均符合题意。答案答案C第三十四页，编辑于星期六：十八点 一分。误区警示(1)本类题目主要包括恒容条件下的等效平衡和恒压条件下的等效平衡两类。另外，有些反应反应物和生成物都是气体，且反应前后，气体总物质的量相等，即使在恒容条件下，只需要满足比例相同即可。(2)解答此类题的关键是要搞清反应是在恒温恒压还是恒温恒容条件下进行，若为恒温恒容条件，则必须具有相同的物料关系建立等效平衡；若为恒温恒压条件，则起始投料比相同建立等效平衡。第三十五页，编辑于星期六：十八点 一分。6 6甲、乙两容器都发生反应甲、乙两容器都发生反

24、应2A(g)2A(g)B(g)B(g)x xC(g)C(g)，两容器温度和初始压强相同。甲，两容器温度和初始压强相同。甲容器中充入容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol B1 mol B，达平衡后，达平衡后，C C在在平衡混合气体中的体积分数为平衡混合气体中的体积分数为、物质的量为、物质的量为n n1 1。乙容器中充入乙容器中充入1.4 mol A1.4 mol A、0.7 mol B0.7 mol B和和0.6 mol 0.6 mol C C，达平衡后，达平衡后C C在平衡混合气体中的体积分数为在平衡混合气体中的体积分数为、物质的量为物质的量为n n2 2。下列说法中正确的是。

25、下列说法中正确的是A A若甲、乙两容器均为恒容容器，则若甲、乙两容器均为恒容容器，则x x必等于必等于2 2B B若甲、乙两容器均为恒压容器，则若甲、乙两容器均为恒压容器，则x x必等于必等于3 3C C若甲为恒压容器、乙为恒容容器，且若甲为恒压容器、乙为恒容容器，且x x33，则，则n n1 1必大于必大于n n2 2D D若甲为恒容容器、乙为恒压容器，且若甲为恒容容器、乙为恒压容器，且x x3 3，则则n n1 1必大于必大于n n2 2第三十六页，编辑于星期六：十八点 一分。第三十七页，编辑于星期六：十八点 一分。观察题给化学方程式可知，当x3时，反应前后气体体积不变。因为 ，此时无论恒容或恒压，甲、乙容器中的反应均等效，故选项A、B错误。C选项：x3，即x2，此时正反应气体体积减小，甲容器中的反应要在恒压下进行，则容器的容积必缩小，平衡正向移动，故n1n2。D选项：x3，反应前后气体体积不变，则恒压或恒容条件时，甲、乙容器中的反应均等效，而此时乙总投料量(共2.7 mol)比甲投料量(共3 mol)少，故达平衡时n1n2。答案CD第三十八页，编辑于星期六：十八点 一分。