2022届高中总复习(第2轮)化学专题2化学平衡图象和化学平衡的简单计算-精品PPT课件

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在一个真空密闭恒容容器中加入4 mol PCl3和2 mol Cl2,
• 加热至200 ℃发生反应PCl3+Cl2
PCl5,达平衡时PCl3的转
• 化率为α1；若再充入2 mol PCl3和1 mol Cl2，相同条件下达平
• 衡时PCl3的转化率为α2,则α1、α2的关系是(
)
•
A.α1>α2
动，转化率减小。
• 2.压强：变P，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移 动，转化率减小。
• 3.加入反应物
• (1)当有两种反应物时，增加其中一种反应物的量，该反应物的转化率减 小，另一种反应物的转化率增大。
• (2)当只有一种反应物时,若恒温恒容，加入反应物，相当于在原平衡的 基础上加压；若恒温恒压，则转化率不变。
解析：A、C两点温度相同，但是C点压强大些，故速率C点大于 A点；由于C点压强较大，温度相同时，一般通过压缩体积来增 大压强，故C点体积小些，但是NO2浓度要大些，即颜色深些。 由状态B到状态A，NO2的体积分数在增大，即平衡正向移动， 因该反应为吸热反应，故通过加热可以达到要求。在总质量一定 的情况下，C点逆向进行程度大些，使得气体总物质的量C点较 少，故C点气体的平均相对分子质量较大。所以答案选C。
等情况。
• 3.反应体系中的某种量-时间-温度图：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：
• ①一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，先 达到平衡的条件高,即温度高、压强大；
• ②仔细分析温度变化时平衡移动的方向。
• 4.平衡体系中的某种量-温度-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，横坐标为温度或压强，解题时要 • 注意：①在恒温时，分析压强变化对平衡的影响，确定反应后的 • 化学计量数变化；②在恒压时，分析温度变化对平衡的影响，确 • 定反应是放热还是吸热。
• 间(横坐标)变化的曲线正确的是( )
• 解析：在t2时刻再加NH3，向左极限转化后相当于按比例增加N2 • 和H2,因该反应是在恒温恒压下进行，故原平衡和新平衡是等效 • 平衡，所以最终NH3的体积分数不变。答案选C。
答案: C
• 变式2：恒温、恒压下，1 mol A和n mol B在一个容积可变的容 • 器中发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，一段时间后达到平 • 衡，生成a mol C。则下列说法中正确的是( ) • A.A、B的转化率之比为1∶2 • B.起始时刻和达平衡后容器中的压强比为(1+n)∶(1+n-a/2) • C.若起始时放入3 mol A和3n mol B，则达平衡时生成3a mol C • D.当v正(A)=2v逆(C)时，可断定反应应达平衡
反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同， 则两平衡为等效平衡。
• ②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 物质的量的比例与原平衡相同，两平衡为等效平衡。
• (2)定温定压：改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算 成同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡为等效平衡。
B.α1<α2
•
C.α1=α2
D.无法确定
解析：本题前后出现两个平衡状态的相同点：体积相同、温度相 同；不同点：因为本反应正反应方向是体积减小的方向，且反应 初始时投入的PCl3和Cl2物质的量是按比例增大，反应达平衡后 容器内压强不同。反应达平衡过程中压强越大平衡越易向正反应 方向移动，使得PCl3的转化率在增大，即α1<α2。所以答案选B。
•
关键点是先达到平衡的条件高，即温度高、压强大。
• 4.在一密闭容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应：
• 2A(g)+B(g)
xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%；若
• 维持容器的容积和温度不变，起始物质的量改为A：0.6 mol,B：
Baidu Nhomakorabea
• 0.3 mol,C：1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为
•
反应N2O4(g)
2NO2(g)；ΔH=+57 kJ·mol- 1，在温
• 度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如
• 图所示。下列说法正确的是( )
• A.A、C两点的反应速率：A>C
• B.A、C两点气体的颜色：A深，C浅
• C.由状态B到状态A，可以用加热的方法
• D.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
• 条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据
• 作出如下关系图：
• 下列叙述正确的是( B)
• A.图Ⅰ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度比乙高 • B.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度比乙高 • C.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强比乙大 • D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化 • 剂效率比甲高
解析：A、B的转化率与A、B的起始加入量有关，如果起始加入 量为1∶2，则转化率相等；由于是恒压容器，压强前后是相等 的；起始时放入3 mol A和3n mol B与前者是等效平衡所以达平 衡时生成3a mol C；应该是2v正(A)=v逆(C)时，可断定反应应达 平衡。
答案：C
三、平衡移动后，有关转化率的变 化 • 1.温度：变T，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移
• 3.解答方法：极值转化靠标准，根据压强建等式。
•
如图所示为一恒压容器。在恒定温度下，将1 mol N2和3
• mol H2混合后由A口快速充入容器，封闭A。进行反应在t1时刻
• 达到平衡，t2时刻再从A口快速充入一定量NH3,封闭A,t3重新达
• 平衡至t4。在0~t4时间内混合气中NH3的体积百分数(纵坐标)随时
答案：B
• 1.对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);ΔH<0，
• 在672 K，30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。
• 下列叙述正确的是( )
A.点a处的正反应速率比点b处的大
B.点c处的正反应速率等于逆反应速 率C.点d(t1时刻)的n(N2)比点e(t2时 刻)处的n(N2)大 D.其他条件不变，773 K下反应至 平衡时，此时画出的两根平行线间 的距离将要变大
• 那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快， • 导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转 • 折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，D正确。
答案： BD
• 3.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：
• N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；ΔH<0。某研究小组研究了其他
一、化学平衡图象
• 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。 • 解题时要注意： • ①抓住v正=v逆的点，这是平衡点； • ②抓住平衡移动的方向； • ③抓住速率是增大还是减小。
• 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： • 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数关系
解析：由于T2先达到平衡，所以T2>T1，而升高温度，C的物质 的量在减少，向逆反应进行，说明该反应是放热反应。
答案：B
二、等效平衡
• 1.概念：在一定条件(定温、定容或定温、定压)，对同一可逆反 • 应，若起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时， • 各组分的物质的量分数相同，这样的平衡称为等效平衡。 • 2.规律： • (1)定温定容： • ①对于一般的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆
答案：C
• 变式1：可逆反应3A(g)+B(g)
C(g)在其他条件不变时，随着
• 反应进行温度(T)对C物质的量的影响如图所示。下列说法正确
• 的是( )
• A.t1时，T1或T2条件下反应都处于平衡状态 • B.T1<T2，ΔH<0 • C.T1>T2，ΔH>0 • D.若改变压强平衡不发生移动
第 课时
考• 标 了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法;理解外
• 界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响；了解 • 化学反应的可逆性;理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的 • 内在联系；理解化学平衡勒夏特列原理。
• 考情 从题型看主要是选择题和填空题，其主要形式有：(1)根据化学
• 符的是(
)
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在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的
• NO2，反应相同时间。那么则有两种可能，一是已达到平衡状 • 态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动。若5个容
• 器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反
• 应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度 • 升高而升高，所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的，
• W%，则x值为(
)
• •
AC..可只能能是为22，也可B能.只C是能3为3
• D.不可能是2，也不可能是3
两种加入方法平衡时C的体积分数都为W%，两种为等 效平衡，第一种可能反应前后气体的化学计量数相同，则x=3， 两者等比例等效；或者一边倒后等量，第一种加入方法一边倒后 为x mol C，第二种加入方法一边倒后为(1.4+0.3x) mol C，则x=2。
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a点到b点是向正反应方向移动，反应物的浓度在减小，所以a
点正反应的速率比b点的大；c点并不是平衡点；d和e是达到平衡后的点，
所以两处的n(N2)相等；升高温度平衡向逆反应方向移动，则消耗NH3，生 成H2，再次平衡后两者之间的距离应该变小。
答案：A
• 2.取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器 • 中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g);ΔH＜0。反应相同时间 • 后，分别测定体系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其随反 • 应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相
方程式确定各物质的反应速率；(2)根据给定条件，确定反应中各物质的平 均反应速率；(3)理解化学平衡特征的含义，确定某种情况下化学反应是否 达到平衡状态；(4)应用等效平衡的方法分析问题；(5)应用有关原理解决模 拟的实际生产问题；(6)平衡移动原理在各类平衡中的应用；(7)用图象表示 外界条件对化学平衡的影响或者根据图象推测外界条件的变化；(8)根据条 件确定可逆反应中某一物质的转化率、消耗量、气体体积、平均相对分子 质量的变化等。由于本章知识内容较多，所以我们分两讲来复习此知识点。