化学人教版高中选修4 化学反应原理化学平衡图像专题

2.0 1.5 1.0 0.5
C A B
时间
2
1、化学反应速率图象分析
2.V-t图象
V
V'正
V正 V'逆
分清正反应和逆反应; 分清 放热反应和吸热反应; 分清 “突变”和“渐变”
V逆
t
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此图表示：增大 反应物浓度时， 正反应、逆反应 的速率变化情况， 平衡向正反应方 向移动。
3
看图：说出反应起始时是从正反应,还是从逆反应开始？ 然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？
V
V逆 V正
突变
答：从逆反应开 始。
降温或减压。
V'正 V'逆
t
平衡向正反应 方向移动。
4
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看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？ 然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？
V
V正
V逆
V'正 = V'逆
突变
答：正、逆反 应同时开始。 加催化剂
平衡不移动。
起始量不为0
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300C 200C 100C
转
化
率
m+n > p+q Q >0
看图技巧：图象中 有三个量时，“定一看 二”， 先看曲线的高 低，再看曲线的变化趋 势。
10
0
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P
压强
2.物质百分含量——压强/温度曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q 等压线 300C m+n A% < p+q
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1、弄清横坐标和纵坐标的意义。 2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与 坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的 意义。 3、弄清图像所示的增、减性。 4、弄清图像斜率的大小。
解题技巧：
5、看是否需要辅助线。
解题原则：
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（1）先拐先平 （2）定一议二
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这节课你有什么收获 ？
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首先要把握大方向，即升温使正、逆反应速率都变大，所以B 不会是答案；再看起点和终点，由于原反应是平衡的(V逆=V 正)，因而起点相同，又由于再次达到平衡(V正＝V逆)，因而终 点相同，故A不是答案；由于正反应是放热反应，所以升温使V 正和V逆都增大，但逆反应增大得更多，故V逆更大，即V逆的 曲线斜率大，故答案为C。
200C 100C
Q <0
0
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P
压强
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3.物质百分含量——时间曲线
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g) ΔH=Q
T1与T2的高低 1、T1>T2 2、是放热反应还是吸热反应 、是放热反应
C%
答 问 案 题
T2C
T1C
0
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t1
t2 时间
看图技巧： 先拐先平衡， 先平衡则速率 快，速率快则 温度高。
6.定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变在讨论 另外两个量的关系。
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一、速率-时间图象（V-t图象）
例1、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。
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(A)
(B)
(C)
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例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物
的v—t图象，我们知道v=Δc/ Δt；反之，Δc= v×Δt。请问 下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是( ) C
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2、在密闭容器中进行下列反应：
M（g）+N（g） R（g）+2L,在不同条件下R的百分含 C 量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ） A、正反应吸热，L是气体 B、正反应吸热，L是固体 C、正反应放热，L是气体 D、正反应放热，L是固体或液体
小结：（1）先拐先平
（2）定一议二
C点 。 B C A
E D
T
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0
小结
1.认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒 沙特列原理挂钩。 2.紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热、 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.看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间 搭桥。 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-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。
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练习
1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气） 2Z（气）； △H<0 。在不同温度、不同压强（P1>P2）下达到平衡时， 混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（ ）
C
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2NO＋O2
2NO2 (△H<0)
3、图中的曲线是表示其他 条件一定时, 反应中NO的转 化率与温度的关系曲线，图 中标有a、b、c、d四点， 其中表示未达到平衡状态， 且v(正)＞v(逆)的是( ) CA. a点 B. b点 C. c点 D. d
m+n = p+q
1.01107Pa
1.01106Pa
0
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时间
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练 习： 如图所示，图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s) ΔH>0 的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的 A. D 措施是（ ）
Z%
b
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a
t
A. 加入催化剂 B. 增大Y的浓度 C. 降低温度 D. 增大体系压强
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三、百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象 例 4 、 在可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g);△H<0 中 m 、 n 、 p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量 B 分数与温度t℃、压强P关系正确的是（ ）
注意：纵坐 标表示反应 物A的百分含 量！！！
m+n<p+q
1.01106Pa
1.01107Pa
0
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t1
t2
时间
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2A(g) + B(g)
C%
2C(g)
P1
<
P2
正反应是 吸热反应.
T2 P1 T1 P2 T1 P1 0
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t
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4.转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
A 转 化 率
pC(g)+qD(g)
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二.化学平衡图象
1.转化率——压强/温度曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q
等温线
转 化 率
1.01107Pa 1.01106Pa 1.01105Pa
m+n > p+q Q <0
0
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T
温度
9
mA(g)+nB(g)
等压线
pC(g)+qD(g) ΔH=Q
0
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5.物质产率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
产 率
pC(g)+qD(g)
问题： 1、T1与T2的相对大小 2、该反应是放热反应还是吸热反应
T2 T1 0
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时间
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1、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2+ Q （Q>0)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标 有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且 V正>V逆的点是 率 NO 转 化
化学反应速率和化 学平衡的图象
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1.c/n-t图象 分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度 增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。 浓度（物质的量）变化量之比=计量系数之比
物质的量
1、化学反应速率图象
看右图：来自百度文库写反应方程式
2 A + 1B = 3 C
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例3、可逆反应mA(s)+nB(g)
练习1、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应： X（g）+Y（g） 2Z（g）+W（g) ; △H =QkJ/mol 的反应过程。若使a曲线变为b曲线， 可采取的措施是（ A ） A、加入催化剂 B、增大Y的浓度 C、降低温度 D、增大体系压强
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mA(g)+nB(g) A%
问题：
pC(g)+qD(g)
1、P1与P2的相对大小
2、 m+n 与 p+q 的大小
P2 P1 0
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答 案
P1 > P2 m+n > p+q
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时间
4.转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g) ΔH=Q
问题： m+n<p+p还是 m+n>p+p
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4 、化学反应Ｘ 2( ｇ ) ＋Ｙ 2( ｇ ) 2 ＸＹ ( ｇ ) （ △H<0 ）,达到平衡状态时，图2—12中各曲 线符合平衡移动原理的是( A、C )
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速率对时间的曲线
分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。 反应A(g)+B(g)＝C(g) △H<0已达平衡，升高温度，平 衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间 的曲线为（ ）
t
5
看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开 始？化学平衡向什么方向移动？
V
V正 V逆
答：正、逆 同时反应开 始。
平衡向正 反应方向移 动。
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T（温度）
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此图合理吗？为什么？
V
V正
V逆
t
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小结
1.认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义 2.看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物， 浓度增大的是生成物。一般生成无多数以原点为起点。 3.注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时 反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理 进行推理判断。 4.抓住变化趋势.升高温度时，v(吸)>v(放);在速率-时间 图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分轻渐 变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增， v(放)小增;增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。
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例5：温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系
X(s)+2Y(g)= nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的 关系如图2-27所示，由此可知( )。 A、P1>p2，n>2 B、P1>P2，n<2 C、P1<P2，n<2 D、P1<P2，n>3
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P1曲线先达平衡，说明压强 大且反应速率大，故P1>P2； 再看两横线，P1压强下平衡 时Y的转化率小于压强为P2 时的Y的转化率，说明增大 压强使平衡逆移，故n>2。 故本题答案是A。
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例6：可逆反应:aX(s) + bY(g)
cZ(g) +dW(g) 达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与 温度T（T2>T1）的变化关系如图示。
1、当压强不变时，升高温度， 小 Y的体积分数变 ， 平衡向 正反应 方向移动，则正 反应是 吸 热反应。 2、当温度不变时，增大压强， 大 ， Y的体积分数变———— 平衡向 逆反应 ———— 方向移动，则化 学方程式中左右两边的系数大 b<(c+d) 。 小关系是————————
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一定量的混合气体，在密闭容器中发生如 下反应 :xA( ｇ ) ＋ ｙ B( ｇ ) ｚ C( ｇ ) ，达 到平衡后测得 A 气体的浓度为 0.5mol·L － 1 ， 当恒温下将密闭容器的容积扩大到两倍再 达到平衡后，测得 A 浓度为 0.3mol·L － 1 ， 则下列叙述正确的是( ) B、 C A. B.x +y＞z C.C D.B
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Y 的 体 积 分 数
T1
T2
压强
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例7：如可逆反应aA(g)+ bB(g)=dD(g)+eE(g)
△H。在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与 温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处 填写“大于”、“小于”或“等于”。
(1)a+b_____c+d； (2)Q___0。 看任一曲线，可知温度升高，A 的转化率变大，这说明升温使平 衡正移，故正反应为吸热反应， 即△H>0。再垂直于横坐标画 一直线，可知：温度相同时，压 强越大，A的转化率越小。这说 明增大压强使平衡逆移，即 (a+b)<(c+d)
A、从反应开始到平衡时， 该反应物的消耗浓度
B、从反应开始到平衡时， 该反应物的生成浓度 C、从反应开始到平衡时， 该反应物实际减小的浓度
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二、转化率（或产率、百分含量等）-时间图象
pC(g)+qD(g)。反应中， 当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P） 的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确 B 的是（ ） (A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大 (B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动 (C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动 (D)化学方程式中一定有n＞p+q