化学平衡图像学案公开课.docx
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化学平衡图像学案公开课
第三节化学平衡图像
1、物质的量(或浓度)—时间图象班级:
姓名:
此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。
解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况。
【例1】:
某温度下,A、B、C三种物质的浓度随着时间变化的关系如图所示,则
(1)该反应的化学方程式为:
_______________________________________,
(2)A的转化率
为:
______________________________________,
2、速率—时间图
【例2】判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化?
分析平衡移动情况。
(A)(B)(C)
3、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度/压强)图
这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征。
【例3】:
对于反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),A的转化率和温度的关系;B的转化率和压强的关系分别如图所示,则可判断出:
T1____T2,正反应____热P1___P2m+n___p+q
规律1:
【练1】:
对于反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),A的百分含量和温度的关系;C的百分含量和压强的关系分别如图所示,则可判断出:
【练2】:
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,反应物B的百分含量(B%)与反应时间(t)的关系如图所示。
(1)判断压强高低:
P1_______P2,m+n_________p+q
(2)判断温度高低:
T1_______T2,正反应_________热
4、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图
该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率或百分含量,横坐标为温度或压强。
【例4】对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
(1)A的转化率和温度、压强的关系如图所示,则可判断出:
正反应________热m+n____________p+q
(2)A的百分含量和温度、压强的关系如图所示,则可判断出:
正反应_________热m+n____________p+q
规律2:
练习3、对于反应2A(g)+B(g)
2C(g)△H<0,下列图象正确的是[]
三、归纳整理
对于化学平衡的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:
(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。
(2)紧扣可逆反应的特征,看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
(3)抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。
升高温度时,v(吸)>v(放),在速率一时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。
例如,升高温度时,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度时,v(正)突变,v(逆)渐变。
(4)看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
(5)先拐先平。
例如,在转化率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
(6)定一议二。
当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
(7)、看懂图象面:
图象形状,横、纵坐标的含义线:
走向,变化趋势
点:
起点、终点、交点、拐点是否需作辅助线(等温线、等压线)
课后练习
1.已知某可逆反应:
mA(g)+nB(g)
rC(g)在密闭
容器中进行。
右图表示此反应在不同时间t,温度T和压强p
与反应物B在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线。
由
曲线分析下列判断正确的是( )
A.T1>T2,p1>p2,m+n>r,正反应吸热
B.T1<T2,p1<p2,m+n<r,正反应吸热
C.T1>T2,p1>p2,m+n<r,正反应放热
D.T1<T2,p1<p2,m+n>r,正反应放热
2.右图是温度和压强对X+Y
2Z反应影响的示意图。
图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的是( )
A.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
B.X、Y、Z均为气态
C.上述可逆反应的正反应为放热反应
D.上述反应的逆反应的ΔH>0(即吸热反应)
3.图7表示mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
△H=Q,在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度T的关系;图8表示一定条件下达到平衡(v正=v逆)后t时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程,判断该反应是( )。
A.m+n>p+qQ>0
B.m+n>p+qQ<0
C.m+n<p+qQ>0
D.m+n<p+qQ<0
4.对于可逆反应mA(g)+nB(s)
pC(g)+qD(g)反应过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D%与温度T或压强P的关系如图所示,请判断下列说法正确的是( )。
A.降温,化学平衡向正反应方向移动
B.使用催化剂可使D%有所增加
C.化学方程式中气体的化学计量数
m〉p+q
D.B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动
5.反应mA(固)+nB(气)
eC(气)+fD(气),反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图,下列叙述正确的是()
A.到平衡后,加入催化剂则C%增大
B.达到平衡后,若升温,平衡左移
C.化学方程式中n D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动 6.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应: 2NO2(g) O2(g)+2NO(g);△H>0,达到平衡。 当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是 A、当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量 B、当X表示压强时,Y表示NO2的百分含量 C、当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度 D、当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量 7.mA(s)+nB(g) qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图所示,有关叙述正确的是( )。 A.n<q B.n>q C.X点,v正>v逆;Y点,v正<v逆 D.X点比Y点反应速率快 8.可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s) ΔH=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象,以下叙述正确的是( ) A.m>n,Q>0 B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q<0D.m 9.(2012·济宁联考)合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图,下列说法正确的是( ) A.t1时升高了温度B.t2时使用了催化剂 C.t3时增大了压强D.t4时降低了温度 (2011福建高考12)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应: Sn(s)+Pb2+(aq) Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。 下列判断正确的是 A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大 B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小 C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0 D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2 一、选择题 1.(2012·武汉模拟)如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。 在t1时刻升高温度或者增大压强。 速率的变化都符合的示意图的反应是( ) A.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 C.H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH>0 D.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0 第1题图第2题图 2.可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s) ΔH=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象,以下叙述正确的是( ) A.m>n,Q>0 B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q<0D.m 3.在密闭容器中进行如下反应: H2(g)+I2(g) 2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如下图所示,符合图示的正确判断是( ) A.T1>T2,ΔH>0B.T1 >T2,ΔH<0C.T1 第4题图 第3题图 4.(2011·陕西四校联考)在一密闭容器中有如下反应: L(s)+aG(g) bR(g),温度和压强对该反应的影响如图所示,其中压强p1 A.正反应为放热反应B.化学方程式中的计量数a>b C.G的转化率随温度升高而减小D.增大压强,容器内气体质量不变 5.下图是表示外界条件(温度和压强)变化对反应的影响,L(s)+G(g) 2R(g), △H>0,在图中y轴是指() A.平衡混合物中R的质量分数B.平衡混合物中G的质量分数 C.G的转化率D.L的转化率 第6题图 第5题图 6. 7.今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应放热),左下图表示该反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。 则下图中的t2时改变的条件是() A.升高温度或降低Y的浓度B.加入催化剂或增大X的浓度 C.降低温度或增大Y的浓度 D.缩小体积或降低X的浓度 第8题图 第7题图 8.(2010·潍坊模拟)现有右上图两个图象,下列反应中符合右上图图象的是( ) A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0B.2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0 C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) Δ H<0 D.H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0 9.在密闭容器中进行下列反应: M(g)+N (g)==R(g)+2L。 此反应符合下列图象,R%为R在平衡混合物中的体积分数,该反应是 A.正反应为吸热反应L是气体B.正反应为放热反应L是气体 C.正反应为吸热反应L是固体D.正反应为放热反应L是固体或液体 第10题图 第9题图 10.已知: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1。 一定条件下,向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。 下列叙述中正确的是 A.欲增大平衡状态时c( CH3OH)/c(CO2)的比值,可采用升高温度的方法 B.3min时,CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率,且二者浓度相同 C.欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积 D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.075mol·L-1·min-1 11.在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0,达到甲平衡。 下面的三个图形表示了在仅改变某一条件后,达到乙平衡的情况,对此过程的分析正确的是( ) A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况 C.图Ⅲ是增大压强的变化情况D.图Ⅲ是升高温度的变化情况 12.(2012·济宁联考)合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图,下列说法正确的是( ) A.t1时升高了温度B.t2时使用了催化剂C.t3时增大了压强D.t4时降低了温度 13. 第13题图 第12题图 二、非选择题 14.硫酸工业生产中涉及如下反应: 。 (1)一定条件下,SO2的平衡转化率和温度的关系如右图所示。 该反应的ΔHO(填“>”或“<”)。 反应进行到状态D时, v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。 (2)某温度时,将4molSO2和2m olO2通入2L密闭容器中,10min时反应达到平衡状态,测得SO3的浓度为1.6mol·L-1,则0至10min内的平均反应速率v(SO2)=,该温度下反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K=。 15. (1)已知反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),在一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如左下图所示,则P1P2(填“>”、“<”或“=”,下同),A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为 (2)右下列图像符合反应Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的是 (填序号)(图中v是速率,φ为混合物中H2的体积百分含量)。 ACDBBACBBBDBD 14. (1)<(2分)>(2分)(写成汉字不得分) (2)0.16mol·L-1·min-1(2分)(不带单位、单位写错均不得分) 80L·mol-1(2分)(不带单位不扣分,单位写错不得分) 15. (1)<、KC>KB>、KA (2)BCD
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