【课件】速率平衡图像分析(人教版2019选择性必修1)

例题2 一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反
应，图中曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b
表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间
的变化。下列叙述正确的是(
A)

−
A．温度T 下，该反应的平衡常数K＝


B．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C
t1
t2 t
2NO2(g)
N2O4(g)
△H=-56.9KJ/mol
C
t1
t2 t
②“断点”类v — t图
温度(或压强)对平衡的影响
（1） △H〉0
（2） △Hく0
升温
升温
降温
降温
题型一 有“断点”的图像
解题策略： 当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生
改变，都可能使速率－时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现
时，在图1中作直线，与三条等压线交于三点，这三点自下而
上为增大压强，A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应为
气体体积减小的反应。
转化率（物质百分含量）—时间图像
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
D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体
)
B
③“平台”类v-t图
催化剂(或压强)对平衡的影响
①加入催化剂； ②对△n=0的气体体系,增大压强；
催化剂能够同等程度的改变
正逆反应的速率，所以使用
催化剂不能使平衡发生移动，
但可以缩短达到平衡所需要
的时间。
速率/浓度—时间图像
平衡Ⅰ a
平衡Ⅱ 2a
b
2b
t1
t2
t3
t4
NO.2
化学平衡图像及其
分析
转化率（物质百分含量）—时间图像
研究下列图像，分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系
mA(g)+nB(g)
转
化
率
pC(g)+qD(g)
转
化
率
1.01107Pa
“先拐先平数值大”
m+n < p+q
P2
1.01106Pa
0
t1
t2
t
0
c
2c
v
v
逆
t1
t
题型二
有“拐点”的图像
解题策略： 同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用
的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有
差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温
度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。
结论：图像中先出现“拐点”的反应先达到平衡，即反应所
处的外界条件相对要高一些，或者是加入了催化剂。
选择性必修1(人教版2019)
第二章·化学反应速率 化学平衡
第二节 化学平衡
第6课时
速率、平衡图像的分析
想 对于①N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0
一
②2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g) ΔH>0
想
其中vt图像为
(1)反应①
t1时刻改变的条件为
_____________________
以，E点v正>v逆；则右下方(F
点)v正<v逆
T
小结
1、一看轴，即横坐标和纵坐标的意义。
2、二看点，即一些特殊点如起点、拐点、交点、终点、最高点的意义。
3、三看线即弄清图像中线的走向和变化趋势。
4、四看辅助线弄清图像斜率的大小。
5、五看量的变化如浓度、温度、转化率、物质的量斜率的变化等。
增大压强
t2时刻改变的条件为
降低温度
_____________________。
(2)反应②
t1时刻改变的条件为
_____________________
升高温度
t2时刻改变的条件为
减小压强
_____________________。
[解析] t1时刻反应速率增大，说明是
升温或增大压强，而t2时刻反应速率又
T1P2
100C
T1P1
0
P1
P
0
t1 t2 t3
t
解图技巧
表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情
况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量
(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，
A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应ΔH>0。当温度相等
“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化
情况作出判断。
结论：如果图中有一个速率出现连续性，则改变的条件一定是浓度；
对于一个反应前后气体体积发生变化的反应来说，如果正逆反应速
率变化程度相等，改变的条件一定是催化剂；对于一个反应前后气
体体积不变的反应来说，如果正逆反应速率变化程度相等，改变的
化学反应速率图像
及其分析
速率/浓度—时间图像
①“渐变”类v — t图 (浓度对平衡的影响)
措
施： ① 增大C反应物
平衡移动： 正向移动, v '正＞ v '逆
v '正瞬间增大,
速率变化：
v '逆瞬间不变
② 增大C生成物
逆向移动,
v '逆 ＞ v '正
v '逆瞬间增大,
v '正瞬间不变
①“渐变”类v — t图 (浓度对平衡的影响)
t
t1
t2
t
平衡Ⅰ a
b
c
平衡Ⅱ（a/2,a) (b/2,b)
v
v
逆
v逆
t1
t2
t
(0,c/2)
C
t1
t2
t
②“断点”类v — t图
温度(或压强)对平衡的影响
（1）m+n>p+q
（2）m+n<p+q
②“断点”类v — t图
温度(或压强)对平衡的影响
2NO2(g)
N2O4(g)
△H=-56.9KJ/mol
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH＜0
同增同减是温压，你升我升最听话。
一个断点是浓度，藕断丝连到天涯。
催化来了赶紧跑，一条直线画到老。
一增一减最奇葩，恒压来个大劈叉。
已知：
=-92.4kJ.mol-1,反应过程中，反应速率
的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施
② 判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应
或物质计量数。
23
①确定ΔH
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
A
的
转
化
率

T1
升温左移
T2
T2＞T1 ΔH＜0
t
先找出谁先拐，
谁的温度就高，
然后看平衡向
哪移动进而判
断ΔH
B%
T1
升温左移
T2
T1＞T2 ΔH＜0
t
B的含量越来
越高，这个
达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再
依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应
前后气体体积的变化。
平衡时转化率—压强—温度曲线
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
解题思路：
等温线
A
的
转
化
率
减压左移
1.01*107Pa
1.01*106Pa
1.01*105Pa
反应是向左
进行的。
先
拐
先
平
数
值
大
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
②确定左右气体系数
先
拐
先
平
数
值
大
先找出谁先拐，
谁的温度就高，
然后看平衡向
哪移动进而判
断ΔH
B的含量越来
越高，这个
反应是向左
进行的。
A
的
转
化
率
P1
加压左移
P2
P2＞P1
t
m+n＜p+q
C
%
P
1
P
2
P1＞P2 m+n＝p+q
。
转
化
率
线外未平衡点
线为平衡点
0
T
交点为平衡状态，交点左侧为达平衡过程，右侧为平衡移动过程
5、其它图像
•m+n＞ p+q
•正反应 放热
v
C%
v
正v
T
1
逆T
2
•正反应 吸热
T
450℃
•正反应 放热
L线上所有的点都是平衡点。左上
方(E点)，A%大于此压强时平衡
体系中的A%，E点必须朝正反应
方向移动才能达到平衡状态，所
t1
t2
t
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
A
的
转
化
率
T1
升温
T2
先
t
拐
先
•T1____T
＞ 2, 正反应____热
吸
平
B
的
P1
数
转
化
率
加压
值
P
大
2
•P1＜
___P2
t
m+n___p+q
＜
解题思路：
先从拐点向横轴作垂线：
先拐先平，温度、压强均高。
再从拐点向纵轴作垂线：
①分析温度、压强升高时，转化率或含量的变化，
减小，说明是降温或减小压强。
再结合①为反应前后气体体积减小的放
热反应；
②为反应前后气体体积增大的吸热反应
作答。
01
化学反应速率图像及其分析
02
化学平衡图像及其分析
目录
学习 目 标
1.化学反应速率及化学平衡图像的分析
2.接受、吸收、整合化学信息的能力。
3.分析和解决(解答)化学问题的能力。
NO.1
T
升温左移
ΔH＜0
T1
•正反应 放热
m+n ＞ p+q
两个变量影响平衡：
① 直接看横轴：
温度升高，图象的变化趋势，
得知温度对平衡的影响。
② 再向横轴作垂线：
（即在等温时），得知压强对平衡的影响。
mA(g)+nB(g)
转
化
率
pC(g)+qD(g)
图象中有三个量时
定“一”议“二”
300C
200C
T2P2
措
施： ① 减小C
反应物
平衡移动： 逆向移动, v逆＞ v正
速率变化：
v '正瞬间减小,
v '逆瞬间不变
② 减小C生成物
正向移动,
v正＞ v逆
v '逆瞬间减小,
v '正瞬间不变
②“断点”类v — t图
温度(或压强)对平衡的影响
平衡Ⅰ a
b
平衡Ⅱ（a,2a) (b,2b)
v
v
c
>2c
C
v逆
逆
t1
t2
t
③同时确定ΔH和左右气体系数
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
B%
P2＞P1 m+n＜p+q
T1＞T2
ΔH＞0
T2P2
升温右移
T1P2
加压左移
T1P1
t
解图技巧
表示不同条件下，反应达到平衡的时间快慢、反应速
率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。解
题方法是“先拐先平，数值大”。即曲线先出现拐点的首先
条件可能是压强，也可能是催化剂。
例题1 对于达到平衡的可逆反应：X＋Y
W＋Z(已配平)，在t时
刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应速率(v)变化的情况如图所
示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(
A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体
B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体
C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体