《新编高中化学同步讲练：2.3.3 化学平衡图像、等效平衡2鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新编高中化学同步讲练：2.3.3 化学平衡图像、等效平衡2鲁科版选修4（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新编化学精品资料第3课时化学平衡图像、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。1对于已达平衡的反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0(1)增大N2，平衡向正反应方向移动，N2的转化率减小，H2的转化率增大。(2)增大压强，体积缩小，平衡向正反应方向移动，N2、H2的转化率增大，N2、H2的百分含量减小，NH3的百分含量增大。(3)升高温度，平衡向逆反应方向移动，N2、H2的转化率减小，N2、H2的百分含量增大，NH3的百分含量减小。2密闭容器中的反应：N2(g)3H2(g)2NH3
2、(g)。在温度为500 K、压强为30 MPa情况下，n(NH3)、n(H2)和n(N2)随时间变化的关系如右图所示：读图回答问题：(1)图像中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是_(填“”、“”或“”)。(2)关于t2时刻的说法正确的是_。At2时该反应达到平衡状态Bt2时和代表的物质反应速率相同Ct2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为312Dt2时氨气与氢气的物质的量相同(3)其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应达到平衡，此时n(H2)比图像中平衡时的值稍大，那么该温度最可能是_。A673 K B273 K C373 K D1 073 K答案(1)(2)CD(3)A探究点一化学平
3、衡图像1在2 L刚性密闭容器中，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时间变化，纵坐标表示反应过程中各物质的物质的量的变化。(2)该反应的化学方程式是3A(g)B(g)2C(g)。(3)在反应进行到2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。(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0.15_molL1min1。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
4、。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)bB(g)cC(g)在不同温度下(T1T2)，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：(1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，abT1，温度升高，C%(C的含量)的变化是减小，化学平衡逆向移动，正反应是放热反应。(2)图2中，压强p1、p2的大小关系是p1p2，压强增大，C%(C的含量)的变化是减小，化学平衡逆向移动，abc。归纳总结化学平衡图像题的分析解答方法(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
5、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。活学活用1在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，下列分析中不正确的是()A图研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B图研究的是t0时增大
6、压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂D图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高答案C解析本题考查的是对化学反应速率及化学平衡图像的认识，难度一般。由于这是一个体积不变的放热反应，所以t0时温度升高，平衡向左移动，此时逆反应速率大于正反应速率，A正确；该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，可同等程度地加快正、逆反应速率，平衡不移动，使用催化剂，不影响平衡，但反应速率加快，B正确；如果图中考虑的是使用催化剂的话，则由图可知乙条件下先达到平衡，所以应该是乙使用了催化剂且平衡时甲、乙两条件下的CO转化率应相等，C错误；如果图
7、研究的是温度对平衡的影响，同样应该是乙条件下温度高于甲条件，那么从甲升温到乙，平衡向左移动，CO的转化率下降，D正确。2下列各图中，表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()答案A解析随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小。增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大；而加入催化剂，只能加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数不变。探究点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
8、或逆反应开始都可以建立平衡。在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，对同一可逆反应，只有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。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol 0 mol 0 mol 4 mol 4 mol 4 mol 4 mol 2 mol 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，转换后(按计量系数换
9、算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应没有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。2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)2NH3(g) 1 mol 3 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，转换后(按计量系数换算成方
10、程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的量相同。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不同的可逆反应有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡会移动，必须极值等量平衡才等效。3若在恒温恒压条件下，按题2中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是。解析恒温恒压条件下，若转换后(按计量系数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强不变，不管反应前后气体分子数是否改变，对可逆反应的平衡都没有影响，而成比例的增加反应物后体积膨胀，压强不变，所以
11、平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。归纳总结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，只要求极值等比。活学活用3在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，达到平衡时，C的浓度为n molL1。(1)若维持容器体积和温度不变，以下列各种配比为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为n molL
12、1的是_。A4 mol A2 mol BB2 mol A1 mol B3 mol C1 mol DC3 mol A1 mol BD3 mol C1 mol DE1 mol A0.5 mol B1.5 mol C0.5 mol D(2)C的浓度大于n molL1的是_。(3)将可逆反应中A(g)改为A(s)，则C的浓度仍为n molL1的是_。(4)若将题中“维持容器体积和温度不变”改为“维持容器压强和温度不变”，则C的浓度仍为n molL1的是_。答案(1)DE(2)ABC(3)CDE(4)ABDE解析恒温恒容下把加入的物质转化成起始状态形式，与起始状态时各物质的物质的量分别相同，即建立相同的
13、平衡状态。恒温恒压下，则为比例相同即可建立相同的平衡状态。(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，任何气体可逆反应，成比例，等效平衡。1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答案C解析随着温度的升高，生成物的含量增加，即温度升高，平衡右移，所以该反应一定为吸热反应；由图示可知，压强越大，生成物的含量越小，说明化学方程式中，气体生成物的系数之和大于气体反应物的系数之和。2下列各图是温度(或压强)对2A(s)2B(g)2C(g)D(g)H v正，错误；B项，升温，v正、v逆都增大，而图像所示v正、v逆都减小，错误；C项，加压，v正、v逆都增大，且v正v正，而图像所示v正、v逆都减小，v正v逆，错误。3在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H0，某研究小组研究了当其他条件不变时，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：根据上图回答下列问题：(1)图研究的是不同压强对反应的影响
