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化学平衡导学案(第三课时)

时间:2014-10-27


第三节 化学平衡(第三课时)
【学习目标】:学会用平衡移动原理解答图像问题 【教学重点】:化学平衡图像题解答 【教学难点】:化学平衡图像题的答题规律 一、浓度 - 时间图:

1)写出化学反应方程式: 2)求反应物的转化率:

1)写出化学反应方程式: 2)求反应物的转化率:

【总结】浓度-----时间图像的关键: 1、何为反应物、生成物 2、反应物、生成物计量数关系 3、是否为可逆反应 【练习】 1.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______. 2.今有正反应放热的可逆反应,若反应开始经 t1s 后达平衡,在 t2s 时由于反应条件改 变,使平衡破坏,到 t3s 时又达平衡,如右图所示, (1)该反应的反应物是______ (2)该反应的化学方程式为_________________ (3)分析从 t2 到 t3 时曲线改变的原因是( ) A、增大了 X 或 Y 的浓度 B、使用了催化剂 C、缩小体积,使体系压强增大 D、升高了反应温度 二、速率-时间图:可用于: 1、已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应 前后气体体积的变化。 2、(已知反应)判断引起平衡移动的因素。

?引起平衡移动的因素是 ?引起平衡移动的因素是 ,平衡将向 方向移动。 ,平衡将向 ?已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则温度的变化是 低),平衡向 反应方向移动,正反应是 热反应。

方向移动。 (升高或降

1

对 于 mA(g)+nB(g) (增大或减小),平衡向

pC(g)+qD(g) , 改 变 压 强 时 有 如 下 图 变 化 , 则 压 强 变 化 是 反应方向移动,m+n p+q (>、<、=) 。

对于反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化, 请分析引起 平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。

引起平衡移动的因素是 对于反应 mA(g)+nB(g) 素可能是什么?并说明理由。

。 pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化,请分析 t1 时的改变因

t1 时的改变因素可能是 a. 有移动。 【练习】1.

b.

。平衡没

(1)确定 t1、t2、t3 时刻的操作:A、降温 B、加压 C、浓度减小 (2)该反应正向是: (吸、放)热反应。气体物质的量 (增大、减小) 的反应。 2、以 mA(g)+nB(g) qC (g) ;为例: 若增大压强,或升高温度,重新达到平衡 v 正、v 逆变化如图,则△H___0,m+n___q

2

3.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 中有一种是气体 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 4:图表示反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ;Δ H=-92.2kJ/mol。在某段时间 t0~ t6 中反应速率与反应过程的曲线图,则氨的百分含量最高的一段时间是( ) A t0~t1 B t2~t3 C t3~t4 D t5~t6

5.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=Δ c/ Δ t; 反之,Δ c= v×Δ t。请问下列 v—t 图象中的阴影面积表示的意义是( ) 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

6.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( )(分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜 率。)

7. 将 a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图的实 线所示,在相同的条件下,将 b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图 中虚线所示)正确的是( )

8.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成 Cl(-1 价)和 S(+6 价)的速率如图所示, + 已知这个反应速率随着溶液中 c(H )增大而加快。 (1)反应的离子方程式为________________。
3

(2)t1~t2 时刻内反应速率增大的原因为________________。 (3)t2~t3 时刻内反应速率又减小的主要原因为______________。 三、某物质的转化率(或百分含量)-时间 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. 对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

对于反应 mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

m+n p+q 正反应 热 例.可逆反应 mA(s)+nB(g) 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 【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、加入催化剂 B、增大 Y 的浓度 C、降低温度 D、增大体系压强 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 3.同压、不同温度下的反应:A(g)+B(g) C(g);△H A 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 △H<0 B.T1<T2,△H>0 C.T1>T2,△H<0 D.T1<T2,

4

4.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>3 C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=3 5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g) 2C(g);△H<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件 对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是 A.图 I 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较高 B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高 C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高 D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

6.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应 2X(g) 2Y(g) + Z(g)中,生 成物 Z 在反应混合物中的体积分数(ψ )与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是 ( )

7.右图曲线 a 表示放热反应 X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中 X 的转化率随 时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按 b 曲线进行,可采取的措施是 A.升高温度 B.加大 X 的投入量 C.加催化剂 D.减小体积

8.2.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。下列判断正确的是( ) A.T1<T2,P1<P2 B.T1<T2,P1>P2 C.T1>T2,P1>P2 D.T1>T2,P1<P2 9.对于 m A (g) + n B (g) p C (g) + Q 有如图所 示的变化,则: ①p1 与 p2 的关系是 ; ②m + n 与 p 的关系是 ; ③T1 与 T2 的关系是 ; ④Q 与 0 的关系是 。

5

四、百分含量(转化率或产率)--压强(或温度)图象 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. 解答时 借助辅助线,然后定一议二。 例.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 的质量分数与温度 t℃、压强 P 关系正确的是( )

【练习】 1. 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。

2.对于反应 2A(g)+B(g)

2C(g);△H<0,下列图象正确的是 (



3.右图是温度和压强对 X+Y 2z 反应影 响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是( A.上述可逆反应的正反应为放热反应 B. X、Y、Z 均为气态 C. X 和 Y 中只有一种为气态,Z 为气态 D. 上述反应的逆反应的Δ H>0



4、在下列反应中:A2(g)+B2(g) 2AB(g) (正反应放热) ,当其达到平衡时,在 下图的曲线中,符合勒沙特列原理的曲线是( )
6

A. ①② B. ③④ C. ① D. ①⑤ 5.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 。

6 .mA(s)+nB(g) qC(g);Δ H<0 的可逆反应,在一定温度下的密闭容器中进行, 平衡时 B 的体积分数 V(B)%与压强(P)关系如下图所示,下列叙述正确的是( ) A、m+n<q B、n>q

C、X 点时的状态,V 正>V 逆 D、X 点比 Y 点混和物的正反应速率慢 7.反应:L(固)+aG(气) bR(气)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响 图所示:图中:压强 p1>p2, x 轴表示温度,y 轴表示平衡混合气中 G 的体积分数。据此可 判断 A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.a>b D.a<b 8.取 5 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),△H<0。反应相同时间后,分别测定体系中 NO2 的百分量(NO2%),并作 出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是 ( )
NO2% NO2% NO2% NO2%

温度
A B

温度
C

温度

温度 D

五、速率-温度(压强)图 对于反应 mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

【练习】
7

1.

下列反应符合下图 p-v 变化曲线的是 A.H2(g)+I2(g) 2HI(g) B.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) D.CO(g)+C(s) 2CO(g)

V V(正)

V(逆)

(

2. 下列图象中,不能表示反应 A2(g) + 3B2(g) )

P

2AB3(g) (△ H<0 )平衡体系的是

3. 对于可逆反应:A2(g)+3B2(g)

2AB3(g) △H<0,下列图象中正确的是(



【总结】 1.图像问题解题步骤 (1)看懂图像: ①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义); ②看线(即弄清线的走向和变化趋势); ③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义); ④看是否要作辅助线(如等温线、等压线); ⑤看定量图像中有关量的多少。 (2)联想规律: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。 (3)作出判断:根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。 2.原则 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,确定横坐标所示的量 后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。 (2)“先拐先平,数值大”原则 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 高或表示的压强较大。

8


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