人教版高中化学选修四课件:2.3.5 化学平衡图像 等效平衡
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1、第5课时 化学平衡图像 等效平衡,第二章 第三节,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。,一 化学平衡图像,达标检测 提升技能,二 等效平衡,内容索引,一 化学平衡图像,(1)横坐标表示反应过程中 ,纵坐标表 示反应过程中 。 (2)该反应的化学方程式是 。 (3)在反应达2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是 。 (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 。,1.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
2、所示。根据图像回答下列问题:,时间变化,物质的物质的量的变化,3A(g)B(g)=2C(g),新知导学,相等,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,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% , 化学平衡 移动,ab c。 (2)在压强一定
3、时(如p3),温度升高,C% ,化学平衡 移动,正反应是 反应。,减小,T1,减小,逆向,放热,p1p2,减小,逆向,”或“”)进行到W点放出的热量。,”或“,(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”)。,答案,解析,增大,根据图像可知W点消耗的X的物质的量比M点消耗的X的物质的量大,因此反应进行到W点放热多些;0t1时间内X的浓度减小了(ab) molL1,则Y浓度增加0.5(ab) molL1,因此v(Y)0.5(ab)/t1 molL1min1;根据先拐先平知T1T2,M点的反应速率大于W点的反应速率,N点没有达到平衡,此时反应正向进行程度大,即N点的正反应速
4、率大于逆反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率;M点时,再加入一定量的X,则相当于增大压强,平衡正向移动,X的转化率增大。,2.对于可逆反应mA(g)nB(g)=qC(g) HQ kJmol1,(1)根据图回答问题:mn_q(填“”“”或“”,下同); 若Q0,则T1_T2; 若T1T2,则Q_0。,答案,(2)根据图回答问题: Q_0; 若p1p2,则mn_q; 若mnq,则p1_p2。,答案,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(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
5、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。,新知导学,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)=2NH3 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,答案,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(按化学计量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
6、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。,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 。,答案,解析,N2(g) 3H2(g)=2NH3 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,恒温恒压条件下,若转换后(按化学计量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,且平衡后两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
7、没有影响,而成比例的增加反应物后体积膨胀,压强不变,所以平衡不移动,只要极值等比则平衡等效。,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 。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,答案,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(按化学计量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
8、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。,等效平衡解题方法 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。,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)Br
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