《化学平衡图像等效平衡》

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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
根据以上规律判断(填“>”“=”或“<”): (1)反应Ⅰ:p2________p1,ΔH________0。 (2)反应Ⅱ:T1________T2,ΔH________0。 (3)反应Ⅲ:若 T2________T1,ΔH________0。 (4)反应Ⅳ:若 T2________T1,ΔH________0。
化学平衡等效平衡练习
1.如图所示是可逆反应 A(g)+2B(g 2C(g)+3D(g) ΔH>0 的化学反应速率与化学平衡 随外界条件改变而变化的关系图,下列条件的改变与图中的变化情况相符的是( ) A.t1 时,减小了 A 或 B 的物质的量浓度 B.t2 时,升高了温度 C.t2 时,增大了压强 D.t1 时,加入了催化剂 2.已知可逆反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH =-1 025 kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 ()
(恒温恒容或恒温恒压)下,对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学
平衡时,同种物质的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同,这样的平衡称
为等效平衡。
1.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是________。
N2(g) + 3H2(g)
① 1 mol
b,故 a 可能使用

;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a
了压强(压缩体积)。
(2)在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表
示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关
系 , 即 “ 定 一 议 二” 原 则 。 解题 过 程 中 , 可 以 作辅 助 线 帮 助 分 析 。例 如 反 应 aA(g)+
E.1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D (2)C 的浓度大于 n mol·L-1 的是________。 (3)将可逆反应中 A(g)改为 A(s),则 C 的浓度仍为 n mol·L-1 的是________。
(4)若将题中“维持容器容积和温度不变”改为“维持容器压强和温度不变”,则 C 的浓度仍 为 n mol·L-1 的是________________。
五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
【微专题】化学平衡图像 等效平衡
[学习目标定位] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的分析解
答方法。2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。
知识积累
一、化学平衡图像的基本类型
1.物质的量 (浓度)—时间图像(c/n-t 图像)
2
2
二是含量法,HBr 的含量保持 x/3 不变,而气体总物质的量为(a+b+c),所以 y=a+b+cx。 3
考点 等效平衡
题点 恒温恒容下极值等比的等效平衡
例 4 在一个固定容积的密闭容器中,加入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应:2A(g)+B(g) +D(g),达到平衡时,C 的浓度为 n mol·L-1。
进行到 W 点时放出的热量。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
(2)T2 下,在 0~t1 时间内,v(Y)=________mol·L-1·min-1。 (3)M 点的正反应速率________(填“>”或“<”)N 点的逆反应速率。
(4)M 点时再加入一定量 X,平衡后 X 的转化率________(填“增大”或“减小”)。
3C(g)
(1)若维持容器容积和温度不变,按下列各种配比为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为 n mol·L -1 的是______(填字母,下同)。
A.4 mol A+2 mol B
B.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol A+1 mol B
D.3 mol C+1 mol D
3.由某可逆反应绘出图像如图所示,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该 反应的判断不正确的是( ) A.反应物中可能含有气体 B.生成物中一定有气体 C.正反应一定是放热反应 D.正反应一定是吸热反应 4.有一可逆反应:2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g),若按下列两种配 比在同温同体积的密闭容器中进行反应: ①0.8 mol A+1.2 mol B+1.2 mol C+2.4 mol D ②1.4 mol A+2.1 mol B+0.6 mol C+1.2 mol D 达平衡后,C 的质量分数相等,则方程式中 x 的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 5.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化 规律(下图中,p 表示压强,T 表示温度,n 表示物质的量,t 表示反应时间):
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
1.化学平衡图像题的分析思路:看图像,想规律,作判断。 解题技巧:先拐先平,定一议二。 2.恒温恒容,反应前后气体分子数不同,量相同,等效平衡;恒温恒容,反应前后气体分子 数相同,成比例,等效平衡;恒温恒压,任何气体的可逆反应,成比例,等效平衡。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
①a、b、c 应满足的关系是 4a+c=2b ②平衡时 HBr 为 x mol ③a、b、c 应满足的关系是
a+b+c
a+b=c ④平衡时 HBr 为
x mol
2
A.① B.①② C.①④ D.②③
c
c
(2)设平衡时 HBr 有 y mol,计算有两种方法:一是比例法,1∶x=(a+ )∶y,y=(a+ )x;
的反应。
移动,该反应的正反应可
Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同,说明该化学平衡没有发生移动,可能是使用

,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(即增大压强)所致。
3.含量(转化率)—时间—温度(压强)图像
(1)在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高
CO(g) + H2O(g)
① 2 mol
2 mol
CO2(g)+ H2(g) 0 mol 0 mol
② 0 mol
0 mol
4 mol 4 mol
③ 4 mol
4 mol
2 mol 2 mol
④ 1 mol
2 mol
1 mol 2 mol
解答等效平衡问题时,先看条件(恒温恒容或恒温恒压),再看方程式反应前后气体分子数(相 同或不同),按“一边倒”转换比较。 (1)恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,要求极值等比。 (2)恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不同的可逆反应,要求极值等量。 (3)恒温恒压条件下,不管反应前后气体分子数是否改变,都只要求极值等比。 例 3 在 一 个 固 定 容 积 的 密 闭 容 器 中 , 保 持 一 定 温 度 进 行 如 下 反 应 : H2(g) +
bB(g) cC(g)在不同温度下(T1<T2),压强(p)与混合气体中 C 的含量(C%)的关系图像如图所 示。根据图像回答下列问题:
①T1 为一条等温线,随着压强的增大,C%
动,a+b
c。
,化学平衡逆向移
②在压强一定时(如 p3),温度升高,C%
,化学平衡

动,正反应是
反应。
化学平衡图像题的分析方法 (1)无论是反应速率图像还是平衡图像,都要清楚纵、横坐标的含义,都要与化学原理相联系, 特别是与平衡移动原理相联系。 (2)三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看 v 正、v 逆的相对大小;三看化学平衡移 动的方向。 (3)四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点。 (4)先拐先平:可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在转化率—时间曲线中,先出现拐 点的曲线先达到平衡,这表示反应的温度高或压强大。 (5)定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。 例 1 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应:2X(g) Y(g), 温度 T1、T2 下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如图所 示: (1)该反应进行到 M 点时放出的热量________(填“>”或“<”)
在 2 L 密闭容器中,某一反应有关物质 A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图
像回答下列问题:
(1) 横 坐 标 表 示 反 应 过 程 中
,纵坐标表示反应过程


(2)该反应的化学方程式是 3A(g)+B(g) 2C(g)。
(3)在反应达 2 min 时,正反应速率与逆反应速率之间的关系
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
Br2(g) 2HBr(g),已知加入 1 mol H2 和 2 mol Br2 达到平衡后,生成 x mol HBr,在相同条 件下若起始时加入的 H2、Br2、HBr 分别为 a、b、c(均不为 0)且保持平衡时,各组分含量都不 变,以下推断正确的是( )


(4)若用 A 物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是

2.速率—时间图像(v-t 图像)
Ⅰ.v′正突变,v′逆渐变,且 v′正>v′逆,说明是
平衡
移动。
了反应物的浓度,使 v′正突变,且
Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的,且 v′正>v′逆,说明平衡
能是放热反应或气体总体积
3 mol
2NH3 0 mol
② 0 mol
0 mol 2 mol
③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
④ 1 mol
3 mol 2 mol
2.若在恒温恒压条件下,按题 1 中四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是________。
3.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是________。
(压强较大)。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制:厉宗阳 审核:刘艳霞
根据图像回答下列问题:
Ⅰ.表示 T2
T1,正反应是
反应,温度升高,平衡逆向移动。
Ⅱ.表示 p2
p1,压强增大,A 的转化率减小,平衡逆向移动。说明正反应是气体总体积
的反应。
Ⅲ.生成物 C 的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率 a
例 2 反应 mX(g) nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质 Y 的体积分数随
压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.m<n+p
C.B、C 两点化学平衡常数:KB>KC D.A、C 两点的反应速率 v(A)<v(C)
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二、等效平衡
化学平衡的建立与反应途径无关,从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。在一定条件
[对点训练] 1.已知图一表示的是可逆反应 CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0 的化学反应速率(v)与 时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应 2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0 的浓度(c)随时间(t)的 变化情况。下列说法中正确的是( ) A.若图一 t2 时改变的条件是增大压强,则反应 的ΔH 增大 B.图一 t2 时改变的条件可能是升高了温度或增 大了压强 C.图二 t1 时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D.若图二 t1 时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小 2.合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·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 3.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X 气体、 Y 气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是( ) A.反应的化学方程式为 5Y X B.t1 时,Y 的浓度是 X 浓度的 1.5 倍
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