化学平衡图像的基本类型和分析方法
高中化学选修4考点过关:考点6-化学平衡图像(Word版,含解析)
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化学平衡图像问题的综合性强,思维难度大,对于平衡图像的考察特别能体现理科素养。
化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来,把习题中的化学原理抽象为数学问题,旨在考查对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。
该类试题经常涉及的图像类型有含量—时间—温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等,图像中蕴含着丰富的信息,具有简明、直观、形象的特点,命题形式灵活,难度不大,解题的关键是根据反应特点,明确反应条件,认真分析图像,充分挖掘蕴含的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题。
1.速率—时间图像:此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向。
分析时需分清正、逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。
(1)若无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。
(2)若有断点,则平衡移动可能是由于以下原因所导致:同时不同程度地改变反应物(或生成物)的浓度;改变反应体系的压强;改变反应体系的温度。
(3)若平衡无移动,则可能是由于以下原因所导致:反应前后气体分子个数不变;使用了催化剂。
(4)若v正在v逆的上方,即平衡向正反应方向移动;若v逆在v正的上方,即平衡向逆反应方向移动。
2.含量—时间—温度(压强)图像: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。
分析时依据“先拐先平”。
在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂)。
(1)由曲线的拐点作垂直于时间轴(t线)的垂线,其交点即为该条件下达到平衡的时间。
(2)由达到平衡的时间长短,推断P1与P2、T1与T2的相对大小(对于此图像:P2<P1、T1<T2)。
《化学平衡的图像》课件
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根据平衡常数和已知物质浓度,我们可以推算出其他物质的浓度,这对于实际应用中的计算和分析非常重要。
利用平衡常数判断反应方向
平衡常数不仅可以用于计算浓度,还可以帮助我们判断反应方向,及时调整 反应条件,以实现更符合需求的化学过程。
平衡常数及其概念
平衡常数是用于描述在特定温度下反应物和生成物之间的平衡浓度关系的量,我们将学习如何计算平衡常数和 其在化学反应中的应用。
离子积和反应商的概念
离子积是指化学反应中反应物和生成物浓度的乘积,反应商是离子积与平衡常数之间的比较,我们将研究如何 利用反应商来判断反应趋势。
利用反应商判断反应趋势
集中度和分压对平衡常数的影响
集中度和分压是影响化学反应平衡常数的重要因素,我们将研究这些因素是如何影响平衡常数的。
《化学平衡的图像》课件
本课件旨在通过图像展示化学平衡的概念和应用,让大家更好地理解和掌握 这一重要的化学原理。
化学反应的基本概念介绍
化学反应是物质发生转化的过程,其中包括原子、离子和分子之间的结合和 裂解,我们将深入探讨反应前后的物质变化和反应类型。
化学平衡的定义和意义
化学平衡是指在封闭容器中,反应物和生成物之间的浓度保持稳定的状态, 平衡是化学反应的重要特征,对于理解反应的进行至关重要。
化学平衡图像的基本类型和分析方法
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化学平衡图像的基本类型和分析方法一、化学平衡图像的基本类型1、速率—时间图(v-t图像)此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动(“变”)方向等。
←2NH3(g)中先补充N2和H2,如像平衡体系N2(g)+3H2(g)−→一段时间后又升高温度,其v-t图像如图2-30所示。
2、浓度—时间图(c-t图像)此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)含量在反应过程中的变化情况。
←AB从开始至达到平衡以后的c-t变化关系如图2-31所示。
此类如A+B−→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比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
如果达到平衡后再改变条件,平衡发生移动,则依据平衡移动带来的浓度变化可以画出相应的c-t图像,依据c-t图像中浓度变化可以判断所变的条件。
如图2-32中,10min——15min内,c(SO2)、c(O2)减小的速率和c(SO3)增大的速率明显加快,可能的原因是加了催化剂或缩小了容器体积(增大了压强)或升高了温度;15min-20min内处于平衡状态;第20min时c(O2)“直线”增大后再慢慢减小,c(SO2)和c(SO3)分别在原起点上慢慢减小和增大,由此判断,第20min时的条件变化应是加入了氧气。
3、含量-时间-温度(压强)图此类图像表示的是不同的温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数的变化过程,包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下的平衡状态的物质的量分数比较等信息,由图像可以判断T1、T2或P1、P2的大小,再判断反应的∆H或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应,或者是气体体积增大的含有缩小的反应)。
对←cC(g),常见此于反应aA(g)+bB(g) −→类图像如图2-33所示。
4、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(α),横坐标为温度(T)或压强(P),常见类型有如图2-34所示两种:5、其他类型如图2-37所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度)T)的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点种,表示v(正)>v(逆)的点是c,表示v(正)<v(逆)的点是a,而b、d点表示v(正)= v(逆)。
专题:化学平衡图像的常见类型及解题方法--第二课时
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课堂练习——化学平衡的移动
1.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使
化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述
正确的是 (B)
① 生成物的百分含量一定增加;② 生成物
的产量一定增加;③ 反应物的转化率一定增大;
④ 反应物浓度一定降低;⑤ 正反应速率一定
大于逆反应速率;⑥ 使用了合适的催化剂
(A) ① ② (C) ③ ⑤
可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g);△H<0, 在一定温度下B的百分含量与压强的关 系如图所示,则下列判断正确的是 C、D
A、m+n<p
B%
B、n>p C、x点的状态是v正>v逆
X Y
D、x点比y点的反应速度慢
0
压强
下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2 2NO2(△H>0)中 NO 的最大转化率与温度的关 系曲线。图中坐标有
(B) ② ⑤ (D) ④ ⑥
课堂练习——化学平衡的移动
2.在密闭容器中进行反应N2+3H2 2NH3;△H <0 ,一定温度下达到平衡,若将平衡体系中 各物质浓度都增加到原来的2倍,则产生结果是
(B)
①平衡不移动; ②平衡向正反应方向移动;③ NH3的百分含量增加; ④H2的转化率增大;⑤ 达到新平衡后容器的压强等于原平衡的压强的2
化学反应速率和化学平衡的图像
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化学反应速率和化学平衡的图像
1.速率-时间图此类图像定性揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)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。
2.含量―时间―温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。
3.恒压(温)线该类图像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:
小结
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两坐标轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定一议二”的方式进行分析。
《化学平衡图像分析》 教学设计
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《化学平衡图像分析》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解化学平衡图像的常见类型,如浓度时间图、速率时间图、含量时间温度(压强)图等。
(2)掌握分析化学平衡图像的基本方法和技巧,能够从图像中获取关键信息,如平衡状态、反应方向、反应速率的变化等。
2、过程与方法目标(1)通过对各种化学平衡图像的观察、分析和讨论,培养学生的观察能力、思维能力和逻辑推理能力。
(2)让学生学会运用比较、归纳、概括等方法对图像中的信息进行加工处理,提高学生解决化学问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨的科学态度和合作精神。
(2)让学生体验到化学知识在实际生活和生产中的应用价值,增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点(1)常见化学平衡图像的类型和特点。
(2)化学平衡图像的分析方法和解题技巧。
2、教学难点(1)复杂化学平衡图像的分析和解读。
(2)将图像信息与化学平衡原理相结合,解决实际问题。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法相结合四、教学过程1、导入新课通过展示一个简单的化学平衡图像,如浓度时间图,引导学生观察图像中的变化趋势,提出问题:“从这个图像中,你能获取哪些信息?”引发学生的思考和讨论,从而导入本节课的主题——化学平衡图像分析。
2、知识讲解(1)介绍常见的化学平衡图像类型,如浓度时间图、速率时间图、含量时间温度(压强)图等,并结合具体的例子进行讲解,让学生了解每种图像的特点和用途。
(2)以浓度时间图为例,讲解图像中横坐标、纵坐标的含义,曲线的走向和斜率所代表的意义,以及如何通过图像判断化学平衡的建立、反应的方向和限度等。
(3)对于速率时间图,重点讲解正逆反应速率的变化情况,如何判断反应是吸热还是放热,以及压强、温度、催化剂等因素对反应速率和化学平衡的影响。
(4)在讲解含量时间温度(压强)图时,引导学生关注曲线的高低、转折点等关键信息,分析温度、压强等条件对化学平衡移动的影响,以及如何根据图像计算平衡常数等。
速率与平衡图象-化学平衡
![速率与平衡图象-化学平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/9b557ddd360cba1aa811da29.png)
B. T1 T2 p1 p2 m+n p Q 0 C. T1 T2 p1 p2 m+n p Q 0 D. T1 T2 p1 p2 m+n p Q 0
0 t1 t2 t3
T2 P1
t
图象题 3
3. 已知反应: 3A( g ) + B( g )
1
C( s ) + 4D( g ) +
Q 下图中a、b 表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化 情况,若要使曲线b 变为曲线 D% a,可采取的措施是( D )
②抓住平衡移动的方向 ③抓住速率是增大还是减少
浓度(mol/L)
2.0
A
浓度—时间图:此类图像能说明 各平衡体系组分(或某一成分)在 反应过程中的变化情况。
1.6 1.2 0.8 0.4
C B
0
t
1
时间
解题时要注意:
①各物质曲线的折点(达平衡时刻)
②各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式 中化学计量书关系等情况
1
增大 B 的浓度
2 3 4
升高反应温度
缩小反应容器的体积 加入催化剂 A.
1 2
a
b 时间 t
B.
1
3
C.
2
3
D.
3
4
图象题 4
4.
m A(固) + n B(气)
p C (气 ) + Q
上述可逆反应在一定条件下反应, B的体积分数B%与压强的关系如 右图所示,有关叙述正确的是
B%
n • x
p
A. m + n p B. n p C. x点的状态时混合体系中 v正 v逆 D. x 点的状态比 y点的状态 混合体系中的反应速率快
化学平衡教材分析
![化学平衡教材分析](https://img.taocdn.com/s3/m/69ee8c9248649b6648d7c1c708a1284ac85005fc.png)
化学平衡教材分析化学平衡是化学反应中一个重要的概念,它描述的是化学反应在达到平衡状态时的状态,即反应物和生成物各组分浓度相等,且反应速率等于生成速率。
在中学化学教材中,化学平衡是一个重点内容,也是学生学习化学反应过程中的一个难点。
本文将从教材分析的角度,对化学平衡的教材进行深入剖析。
一、化学平衡教材的编写思路化学平衡教材的编写思路一般是按照以下步骤进行的:1、介绍化学平衡的基本概念和定义,让学生了解什么是化学平衡。
2、通过实验或实例来帮助学生理解化学平衡的形成过程,加深对化学平衡的理解。
3、介绍化学平衡常数的概念和计算方法,让学生掌握化学平衡常数的应用。
4、通过练习和案例分析,让学生进一步掌握化学平衡的计算方法和实际应用。
5、对化学平衡进行总结和回顾,并对学生的学习效果进行评估。
二、化学平衡教材的重点内容1、化学平衡的基本概念和定义化学平衡的基本概念和定义是学生学习化学平衡的基础。
在教材中,通常会详细解释化学平衡的定义,包括反应物和生成物的浓度、反应速率等概念,帮助学生了解化学平衡的本质。
2、化学平衡的形成过程化学平衡的形成过程是学生学习化学平衡的难点之一。
在教材中,通常会通过实验或实例来帮助学生理解化学平衡的形成过程,让学生感受到化学平衡是真实存在的。
教材还会介绍温度对化学平衡的影响以及化学平衡的移动等知识。
3、化学平衡常数的概念和计算方法化学平衡常数是化学平衡中的一个重要概念,它可以用来描述化学反应达到平衡状态时的状态。
在教材中,通常会详细介绍化学平衡常数的概念和计算方法,让学生掌握如何计算化学平衡常数以及如何应用化学平衡常数来判断化学反应是否达到平衡状态。
教材还会介绍如何利用化学平衡常数来判断反应进行的程度以及反应的转化率等知识。
4、化学平衡的计算方法和实际应用化学平衡的计算方法和实际应用是学生学习化学平衡的重点之一。
在教材中,通常会通过练习和案例分析来让学生掌握化学平衡的计算方法和实际应用。
化学平衡图像分析课件
![化学平衡图像分析课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9207348f2dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cefe9.png)
3.化学反应速率及化学平衡图像的分类及特点 一般来说,图像类型可分为单一函数图和复合函数图两 类,在每一类中如果根据横坐标的不同含义,可把图像分为两 大 类 : 时 间 (t) 类 和 压 强 (p) 类 或 温 度 (T) 类 。 以 mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g),ΔH 为例。
已知
编号 ① ② ③
起始状态物质的量 n/mol
N2
H2
NH3
1
4
0
平衡时 NH3 的物质 的量 n/mol a
1.5
6
0
1
0.5a
m gg≥4m
m
x 2
∶
g
3x 2
=1∶4,解之得
x=2(g-4m)。
设 n(NH3)平衡为 y mol,可得:
4∶a=
g
3x 2
∶y,所以
y=(g-3m)a。
答案:①1.5a ②0 0.5 ③2g-4m g-3ma
1.将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器 P 中,以此时温度、压强和体积作为起始条件,发生如下反应:
3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),若反应过程中保持起始温度和 压强不变,达到平衡时 C 的浓度为 w mol/L,请回答:
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.
化学平衡和图像剖析
![化学平衡和图像剖析](https://img.taocdn.com/s3/m/42457c07a5e9856a5612609f.png)
1.密闭体系中发生反应:N2+3H2
百分含量(或转化率)-时间-温度图像
可逆反应 mA(g) + nB(g)
C% B%
pC(g) +qD(g)
A
B t1 t2
T1 T2 t
T1 T2 t
T1 < T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应 (放热、吸热)
T1 > T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应 (放热、吸热)
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) K1 K2 K1 = K22
2NH3 (g)
NH3 (g)
K1
K2
同一可逆反应的正反应、逆反应平衡常数互为倒数。
4. 特征 (1)K只与温度有关,随温度变化而变化,与浓度无关。 ⑵利用K可判断反应的热效应 ① 若升高温度,K值增大,则正反应为 吸热 反应 ② 若升高温度,K值减小,则正反应为 放热 反应 (3)平衡常数K值的大小,可推断反应进行的程度。
(1) 温度不变时,
c 2(HI) c(H2) ·c(I2)
为 常数, 用K表示
(2) 常数K与反应的起始浓度大小 无关 ; (3) 常数K与正向建立还是逆向建立平衡 无 关,即与
平衡建立的过程无关。
三、化学平衡常数 1. 定义:在一定温度下,一个可逆反应达到平衡状态 时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积 的比值是一个常数。这个常数就是该反应的 化学平衡常数(简称平衡常数) (以化学方程式中计量数为幂)
K
c 2 (CO) c(CO2 )
Cr2O72- + H2O
2
2CrO42- + 2H+
2 4 2 2 7
化学平衡(二)
![化学平衡(二)](https://img.taocdn.com/s3/m/6b30d37fa26925c52cc5bf94.png)
化学平衡(二)六、解图象题1、主要方法①先拐先平(反应快的先达到平衡状态,即浓度大,温度高,压强大,催化剂)②定一看二(可作辅助线确定一个相同的条件,在研究另外两个变化量)例如:③联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,且熟练准确。
甲比乙先平衡⎩⎨⎧减小升高时;同最大时时;同%%3CTPCPT⎩⎨⎧增大增大时;同最大时时;同%%1CPTCTP2、典型图像及分析①v—t图,主要揭示V正,V逆随时间变化的规律,体现“动、等、定、变”。
②c—t图,主要揭示各平衡体系组分中的浓度变化情况③全程速率—时间图,分析时要抓住各阶段的主要矛盾,加以分析④含量—时间—温度(压强)图的常见形式⑤恒压(温)线⑥速率—温度(压强)图,一类不隐含时间的变化,二类隐含时间的变化说明:C%、B%分别表示生成物与反应物的百分含量④-1、④-2中a—表示加入催化剂,b—表示未加入催化剂⑤⑥速率-温度(压强)图应:H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)在温度T 1和T 2时, 产物的量与反应的时间的关系如右图所示, 符合图示的正确判断是:( )A 、T 1>T 2,0>∆HB 、T 1>T 2,0<∆HC 、T 1<T 2,0>∆HD 、T 1<T 2,0<∆H【课堂练习】2、(2006条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图像中P 表示压强,T 表示温度, n 六、化学平衡的计算—三段法A 、反应Ⅰ:12,0P P H >>∆B 、反应Ⅱ:21,0T T H >>∆C 、反应Ⅲ:12,012,0T T H T T H <<∆>>∆或D 、反应Ⅳ:12,0T T H ><∆七、化学平衡的计算—三段法1、可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),假定反应物A 、B 的起始加入量分别为a mol 、b mol 达到平衡时,设A 物质的变化量mx mol模式: mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)2C(g) C(g)起始 2C(g) 2C(g)起始量: a b 0 0变化量: mxmol nx mol px mol qx mol平衡量:(a-mx) mol (b-nx)mol px mol qx mol对于反应物:n(平)=n(始)-n(变)对于生成物:n(平)=n(始)+n(变)2、基本步骤(写出三种情况下的量):①确定反应物或生成物的起始加入量②确定反应过程的变化量(与方程式的计量数成正比)③确定反应物或生成物的平衡量【课堂练习】3:将1 molN2和4molH2通入2L的密闭容器中,2s后达到平衡,测定NH3的浓度为0.50 mol/L,求①N2平衡时的物质的量②NH3平衡时的体积百分数③H2表示的化学反应速率【课堂练习】4:总压强为30MPa时,N2和H2按体积比为1:3通入合成塔,反应达到平衡时,压强降为25MPa,则平衡混合气体中氨的体积分数为()A、35%B、30%C、25%D、20%八、反应物的量比与转化率有关的规律:有可逆反应:mA(g)+nB(g)p C(g)+qD(g)1、若按n A:n B=m:n加入A和B,则达平衡时A和B的转化率之比为2、若按n A:n B=1:1加入A和B,则达平衡时A和B的转化率之比为九、等效平衡原理及其规律1、等效平衡原理:相同条件下,同一可逆反体系,不管从正反应还是从逆反应开始,只要按一定的物质的量的关系投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,则可形成等效平衡。
化学平衡图象教案
![化学平衡图象教案](https://img.taocdn.com/s3/m/c61cf17aa4e9856a561252d380eb6294dd8822d0.png)
化学平衡图象教案教学目标:1. 理解化学平衡的概念及其图象表示方法。
2. 掌握平衡常数与反应进行程度的关系。
3. 能够分析图象,判断反应进行的方向。
4. 能够运用化学平衡图象解决实际问题。
教学重点:1. 化学平衡的概念及其图象表示方法。
2. 平衡常数与反应进行程度的关系。
教学难点:1. 平衡常数的计算与理解。
2. 图象的分析与判断。
教学准备:1. PPT课件。
2. 相关化学平衡图象实例。
教学过程:第一章:化学平衡的概念及图象表示1.1 化学平衡的定义1.2 化学平衡图象的基本类型1.3 平衡常数与反应进行程度的关系第二章:平衡常数的计算与应用2.1 平衡常数的定义及计算方法2.2 平衡常数与反应进行程度的关系2.3 平衡常数在实际问题中的应用第三章:图象的分析与判断3.1 浓度-时间图象3.2 压力-体积图象3.3 温度-平衡常数图象第四章:化学平衡图象在实际中的应用4.1 工业合成氨的平衡控制4.2 酸碱滴定的平衡判断4.3 气体溶解平衡的应用第五章:案例分析与讨论5.1 案例一:合成氨的工业生产过程中的平衡控制5.2 案例二:硫酸厂尾气处理中的平衡问题5.3 讨论:化学平衡图象在科研和工业中的应用前景教学反思:在教学过程中,通过讲解和实例分析,让学生掌握化学平衡图象的基本类型和分析方法,能够判断反应进行的方向。
结合实际案例,让学生了解化学平衡图象在科研和工业中的应用,培养学生的实际问题解决能力。
在教学过程中,注意引导学生主动思考、讨论,提高学生的学习兴趣和积极性。
教学评价:通过课堂讲解、实例分析和案例讨论,评价学生对化学平衡图象的理解和应用能力。
通过课后作业和练习,评价学生对平衡常数计算和图象分析的掌握程度。
第六章:浓度-时间图象的分析6.1 浓度-时间图象的类型及特点6.2 浓度-时间图象与反应速率的关系6.3 浓度-时间图象在化学平衡研究中的应用第七章:压力-体积图象的分析7.1 压力-体积图象的类型及特点7.2 压力-体积图象与化学平衡的关系7.3 压力-体积图象在实际问题中的应用第八章:温度-平衡常数图象的分析8.1 温度-平衡常数图象的类型及特点8.2 温度-平衡常数图象与反应热力学的关系8.3 温度-平衡常数图象在实际问题中的应用第九章:化学平衡图象的综合分析9.1 多种因素影响下的化学平衡图象9.2 化学平衡图象的合成与分解9.3 化学平衡图象在多步骤反应中的应用第十章:化学平衡图象的实际应用案例10.1 案例一:硫酸工业中的平衡控制10.2 案例二:制药工业中的平衡优化10.3 案例三:环境保护中的平衡处理教学反思:在的教学过程中,通过讲解和实例分析,让学生掌握浓度-时间图象、压力-体积图象和温度-平衡常数图象的分析方法,能够判断反应进行的方向和反应速率。
化学平衡图像总结
![化学平衡图像总结](https://img.taocdn.com/s3/m/9ff0ceeadc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b087.png)
化学平衡图像一.化学平衡图象常见类型注意:(1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。
表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。
(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”)(2)找出曲线上的特殊点,并理解其含义。
(如“先拐先平数值大”)(3)根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。
1、速率—时间图此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.例1:对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体C.X、Y、Z、W皆非气体D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体专练1:A(g)+3B(g) 2C(g)+Q(Q>0)达到平衡,改变下列条件,正反应速率始终增大,直达到新平衡的是()A.升温 B.加压 C.增大c(A) D.降低c(C) E.降低c(A)2、浓度—时间图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)。
例2:图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.3、含量—时间—温度(压强)图例3:同压、不同温度下的反应:A(g)+B(g)C(g);△HA的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是()A.T1>T2,△H>0 B.T1<T2,△H>0 C.T1>T2,△H<0 D.T1<T2,△H<0专练3:现有可逆反应A(g)+2B(g)nC(g);△H<0,在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是()A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=34、恒压(温)线该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强.例4:对于反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是()例5:速率—温度(压强)图11.反应2X(气)+Y(气) 2Z(气)(正反应为放热反应),在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下,产物Z的物质的量[n(z)]与反应时间(t)的关系如图所示。
化学反应速率、化学平衡的图像分析
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B.T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应为吸热反应
C.T1<T2,p1>p2,a+b<c,正反应为吸热反应
D.T1>T2,p1>p2,a+b>c,正反应为放热反应
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[解析] 解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先
平”。由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:①温度(T1)相 同,但压强为p2时先出现“拐点”,达到平衡所需的时间短,即 反应速率大,所以p2>p1;②压强较大(即压强为p2)时对应的w(B) 较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+b<c。由(T1,p2)和 (T2,p2)两条曲线可以看出:①压强(p2)相同,但温度为T1时先出 现“拐点”,达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以
入一体积为 1 L 的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化
关系如图所示,回答下列问题:
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题组一 1 题组二 2 题组三 3 题组四 4 5 题组五 6 7
(1)图中共有两条曲线 X 和 Y,其中曲线______表示 NO2 浓度 随时间的变化;a、b、c、d 四个点中,表示化学反应处于平衡
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化学反应速率、化学平衡的图像分析
一、解答化学反应速率、化学平衡图像题的一般原则方法
(1)看图像:一看轴,即纵、横坐标的意义;二即线的走向和变 化趋势;三看线,看点:即起点、拐点、交点、终点;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。
化学平衡图像问题
![化学平衡图像问题](https://img.taocdn.com/s3/m/0ab12910c5da50e2524d7ff0.png)
右图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的 浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间。 试回答: (1)该反应的反应物是: 浓度 2.0 A ; A 1.6 (2)反应物的转化率是: 1.2 40% ; 0.8 C B 0.4 (3)该反应的化学方程式 0 为 2A B+3C t1 时间
可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在一定的条件下 反应混合物中各组分的浓度 (mol· L-1) 与时间 t(min) 的变化曲线如图所示,根据图示,回答 (1)时间t1的意义是
0
P
二、化学平衡图像问题的解题原则
定一议二
A 的 转 化 率
先拐先平,数值大
A 的 转 化 率10Leabharlann CoT2(或P2)
10 C
o
T1(或P1)
P
0
0
t1
t2
t
三、化学平衡中常见的图像类型
1.浓度—时间图
2.速率—时间(温度或压强)图
3.转化率(或百分含量)—温度(或压强)图
4.转化率(或百分含量)—时间图
•若对以上反应已知m+n>p+q,平衡后降低 压强时,画出相关的 v – t 图。
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下 图所示的变化,请分析t1时的改变因素可能 是什么?并说明理由。 由 • 于 v 、 v 相同程 正 逆 v v正 =v逆 度的增大,t1时的改变 因素可能是 a.加入(正) 催化剂 b.当m+n=p+q t t1 时增大压强。平衡没有 移动。
<
0
时间
•对于反应mA(g)+nB(g)
B%
2.2化学平衡图像(第4课时)(教学设计)高二化学高效课堂(人教版2019选择性必修一)
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第二章《化学平衡》教学设计第二节第四课时化学平衡图像aA+bB cC+dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)增大反应减小反应增大生成减小生成在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)a+b>c+d a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)a+b<c+da A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)a+b=c+d在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气态物质分子数减小的反应方向回顾创设化学事故情兴趣和探究的【回顾导入1】温度对化学平衡移动的影响规律1.任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
2.升高温度,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;降低温度,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。
3.当其他条件不变时温度升高,平衡向吸热反应方向移动;温度降低,平衡向放热反应方向移动。
4.由图像分析温度对化学平衡移动的影响已知反应:m A(g)+n B(g)p C(g)ΔH<0,当反应达平衡后,若温度改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:升高降低升高降低平衡常数的重要2.“连续”的vt图像图像分析结论t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应物的浓度t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应物的浓度t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大生成物的浓度t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小生成物的浓度3.“平台”的vt图像图像分析结论t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移动t1时其他条件不变使用催化剂t1时其他条件不变增大反应体系压强且m+n=p+q(反应前后气体积无变化)t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正=v′逆,平衡不移动t1时其他条件不变,减小反应体的压强且m+n=p+q(反应前后体体积无变化)4.全程速率—时间图像例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
化学反应速率、化学平衡的图像分析(共21张PPT)
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二、解答化学反应速率、化学平衡图像题的一般原则方法 (1)看图像:一看轴,即纵、横坐标的意义;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。
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[解析]
无论是升高温度还是增大压强,v(正)、v(逆)均应
增大。B项中v(逆)减小,D项中v(正)和v(逆)均减小,故B、D项 均错误;该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应, 升高温度,平衡向正反应方向移动,则v(正)>v(逆),A项错 误;增加压强,平衡向逆反应方向移动,则v(逆)>v(正),C项 正确。
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3.从曲线的变化趋势着手
对于速率-温度(或压强)图像, 由于随着温度逐渐升高或压强逐 渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲 线。
根据温度或压强对化学反应速率的影响,可以判断速率曲线的 变化趋势。需要注意的是:(1)温度或压强的改变对正、逆反应速率 的影响是一致的,即要增大都增大,要减小都减小,反映到图像 上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同;(2)分析外界条件 对反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化 情况。
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4.含量——时间——温度(压强)图
选修4高考考点点点过:2.正确解答化学平衡图像(含解析)
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【考点归纳】1.速率—温度(压强)图象:对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
图中交点是平衡状态,温度升高后逆反应速率增大得快,平衡逆向移动;压强增大后正反应速率增大得快,平衡正向移动。
2.百分含量(或转化率)—时间—温度(压强)图象:已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。
以A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例,分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。
如甲中T2>T1。
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。
如乙中p1>p2。
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。
如图丙中a使用催化剂。
图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆移,正反应为放热反应。
图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应。
若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。
3.恒温线(恒压线)图象:已知不同温度下的转化率—压强图象或不同压强下的转化率—温度图象,推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。
以反应A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例,可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。
如甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,αA增大,平衡正移,正反应为气体体积减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也能得出结论。
通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。
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化学平衡图像的基本类型和分析方法
一、化学平衡图像的基本类型
1、速率—时间图(v-t图像)
此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间而变化的规律,体现了
平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动(“变”)方向等。
←2NH3(g)中先补充N2和H2,
如像平衡体系N2(g)+3H2(g)−→
一段时间后又升高温度,其v-t图像如图2-30所示。
2、浓度—时间图(c-t图像)
此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)含量在反应过程中的变化情况。
←AB从开始至达到平衡以后的c-t变化关系如图2-31所示。
此类
如A+B−→
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
系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
如果达到平衡后再改变条件,平衡发生移动,则依据平衡移动带来的浓度变化可
以画出相应的c-t图像,依据c-t图像中浓度变化可以判断所变的条件。
如图2-32
中,10min——15min内,c(SO2)、c(O2)减小的速率和c(SO3)增大的速率明显加
快,可能的原因是加了催化剂或缩小了容器体积(增大了压强)或升高了温度;
15min-20min内处于平衡状态;第20min时c(O2)“直线”增大后再慢慢减小,c(SO2)
和c(SO3)分别在原起点上慢慢减小和增大,由此判断,第20min时的条件变化应
是加入了氧气。
3、含量-时间-温度(压强)图
此类图像表示的是不同的温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数的变化过程,包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下的平衡状态的物质的量分数比较等信息,由图像可以判断T1、T2或P1、P2的大小,再判断反应的∆H或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应,或者是气体体积增大的含有缩小的反应)。
对
←cC(g),常见此
于反应aA(g)+bB(g) −→
类图像如图2-33所示。
4、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(α),横坐标为温度(T)或压强(P),常见类型有如图2-34所示两种:
5、其他类型
如图2-37所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度)T)的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点种,表示v(正)>v(逆)的点是c,表示v(正)<v(逆)的点是a,而b、d点表示v(正)= v(逆)。
二、化学平衡图像题的解答方法
一般步骤为:
1、看图像:一看面(即纵坐标与横坐标的意义),二看线(即线的作响和变化趋势),三看点(即起点、折
点、交点、终点),四看辅助线(如等温度、等压线、平衡线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
2、
3、想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
4、作判断:将图像中表现的关系与所学规律对比,作出符合题目要求的判断。
例:。