高中化学《化学反应原理之化学平衡图像分析》复习(苏教版选修4)PPT课件

化学平衡图像问题的综合性强，思维难度大，对于平衡图像的考察特别能体现理科素养。

化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，把习题中的化学原理抽象为数学问题，旨在考查对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。

该类试题经常涉及的图像类型有含量—时间—温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等，图像中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图像，充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。

1.速率—时间图像：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，以及平衡移动的方向。

分析时需分清正、逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。

（1）若无断点，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。

（2）若有断点，则平衡移动可能是由于以下原因所导致：同时不同程度地改变反应物（或生成物）的浓度；改变反应体系的压强；改变反应体系的温度。

（3）若平衡无移动，则可能是由于以下原因所导致：反应前后气体分子个数不变；使用了催化剂。

（4）若v正在v逆的上方，即平衡向正反应方向移动；若v逆在v正的上方，即平衡向逆反应方向移动。

2.含量—时间—温度（压强）图像：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。

分析时依据“先拐先平”。

在转化率－时间图像或物质的百分含量－时间图像中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂)。

（1）由曲线的拐点作垂直于时间轴（t线）的垂线，其交点即为该条件下达到平衡的时间。

（2）由达到平衡的时间长短，推断P1与P2、T1与T2的相对大小（对于此图像：P2<P1、T1<T2）。

时遁市安宁阳光实验学校高二化学平衡图像问题综合苏教版选修4【本讲教育信息】一、教学内容平衡图像问题综合二、考点清单1. 化学平衡图像的特征分析；2. 化学平衡问题研究的重要思维方法；3. 有关转化率的判断计算。

三、全面突破知识点1.化学反应速率图像及其应用1. 物质的量（或浓度）——时间图像及应用例如：某温度时，在定容（V L）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据上述图像可进行如下计算：（1）某物质的平均速率、转化率，如：v（X ）＝n1– n3V·t3mol/（L·min）（2）确定化学方程式中的化学计量数之比X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为（n1–n3）：（n2–n3）：n2 2. 速率—时间图像及其应用平衡体系条件变化条件改变瞬间速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物浓度v（正）增大，且v（正）> v（逆）正向移动②减小反应物浓度v（正）减小，且v（逆）> v（正）逆向移动③增大生成物浓度v（逆）增大，且v（逆）> v（正）逆向移动④减小生成物浓度v（逆）减小，且v（正）> v（逆）正向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应⑤增大压强或升高温度v（正）、v（逆）均增大，且v（逆）> v（正）逆向移动⑥减小压强或降低温度v（正）、v（逆）均减小，且v（正）> v（逆）正向移动任一平衡或反应前后气体化学计量之数和相等的平衡⑦正催化剂或增大压强v（正）、v（逆）均增大相同的倍数平衡不移动⑧减小压强v（正）、v（逆）同等倍数减小【典型例题】例1. 如图所示，a曲线表示一定条件下可逆反应：X（g）＋xαY（g）2Z （g）＋W（s）＋Q的反应过程中X的转化率和时间的关系。

若要使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. 增大体系压强解析：①达平衡所需时间b＜a，反应速率v b >v a；②改变条件后x不变，平衡不移动；③该可逆反应ΔV（g）＝0，可加催化剂或加压。

化学平衡图像专题一、图象题的一般解题思路这类题目是讨论自变量x（如时间、温度、压强等）与函数值y（如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系, 因此, 要运用数学方法解决此类题目。

1. 分析纵横坐标及曲线表示的意义。

2. 分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。

3. 分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。

4．有两个以上变量时, 分别讨论两个变量的关系, 此时确定其他量为恒量。

二、图象题的类型1. 物质的量（或浓度）—时间图象例1.某温度下, 在体积为5L的容器中, Ａ、Ｂ、Ｃ三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示, 则该反应的化学方程式为_________, 2s内用Ａ的浓度变化和用Ｂ的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

图1 A.B.C三种物质的物质的量随时间变化的关系图图2 氢气发生速率变化曲线2. 速率—时间图象例2.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中, 发现氢气发生的速率变化情况如图2所示, 其中t1～t2速率变化的主要原因是_________；t2～t3速率变化的主要原因是_________。

例3.某温度下, 在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后, 改变条件, 对反应2SO2+O2 2SO3（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3所示。

(图A上逆下正、图B上正下逆、图D为跳跃型, 上逆下正)①加催化剂对速率影响的图象是（）②增大O2的浓度对速率影响的图象是（）③增大反应容器体积对速率影响的图象是（）④升温对速率影响的图象是（）3.速率—压强（或温度）图象例4.符合图象4的反应为（）。

A. N2O3(g) NO2(g)＋NO(g)B. 3NO2(g)＋H2O(l) 2HNO3(l)＋NO(g)C. 4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)D. CO2(g)＋C(S) 2CO(g)4. 转化率（或质量分数等）—压强、温度图象例5.有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g), 如图5所示是A的转化率同压强、温度的关系, 分析图5可以得出的正确结论是（）。

课题：化学平衡的移动基础自测化学平衡的移动1．化学平衡的移动就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。

2．图示3．平衡移动的方向(1)若v(正)＞v(逆)，则平衡向正反应方向移动。

(2)若v(正)＝v(逆)，则平衡不移动。

(3)若v(正)＜v(逆)，则平衡向逆反应方向移动。

[特别提醒](1)外界条件改变，平衡不一定发生移动。

①若条件改变，未引起化学反应速率的变化，则平衡一定不移动，如增加固体的用量。

①若条件改变，引起了化学反应速率的变化，但v(正)、v(逆)同等程度的改变，则平衡不发生移动。

①若条件改变，引起v(正)≠v(逆)，则平衡一定发生移动。

(2)平衡发生移动，说明外界条件一定发生改变。

浓度变化对化学平衡的影响1．浓度对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下，改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响：(1)增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，使得v(正)大于v(逆)，平衡向正反应方向移动。

(2)减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，使得v(正)小于v(逆)，平衡向逆反应方向移动。

2．平衡移动图像(v­t图)(1)平衡正向移动(2)平衡逆向移动压强变化对化学平衡的影响1．压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系2．在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响(1)增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。

(2)减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。

3．平衡移动图像(v­t图)以m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)为例(1)若m＋n＞p＋q(2)若m＋n＜p＋q(3)若m＋n＝p＋q温度变化对化学平衡的影响1．温度对化学平衡的影响(1)在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热的方向移动。

(2)在其他条件不变的情况下，降低温度，平衡向放热的方向移动。

2．平衡移动图像(v­t图)(1)若a A＋b B c C＋d DΔH＜0(2)若a A＋b B c C＋d DΔH＞0催化剂与化学平衡平衡移动原理1．催化剂与化学平衡(1)催化剂对化学平衡的影响催化剂能同等程度的增大正、逆反应的速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短达到平衡所需要的时间。

第四讲 化学平衡图像一、解答化学平衡图像题的一般方法化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。

从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。

①确定横、纵坐标的含义。

②分析反应的特征：正反应方向是吸热还是放热、气体体积是增大还是减小或不变、有无固体或纯液体物质参与反应等。

③分清因果，确定始态和终态；必要时可建立中间态以便联系始、终态（等效模型）。

④关注起点、拐点和终点，分清平台和极值点，比较曲线的斜率，把握曲线的变化趋势，抓住“先拐先平数值大”。

⑤控制变量：当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量之间的关系。

⑥最后检验结论是否正确。

二、常见化学平衡图像归纳：例：对于反应 mA (g)+nB (g) ⇌ pC (g)+qD (g)，若 m+n ＞p+q 且ΔH ＞0。

1．v-t 图像增大反应物浓度，V 正>V 逆，平衡正向移动。

正反应吸热，升高温度，平衡正向移动。

m+n ＞p+q ，增大压强，平衡正向移动。

加催化剂，平衡不移动，减小到达平衡的时间。

2．v-p （T ）图像由于m+n ＞p+q ，在平衡时继续加大压强，V 正>V 逆。

由于ΔH ＞0，在平衡时继续升温，V 正>V 逆。

3．c-t 图像先拐先平数值大，P 1斜率大，说明C 1的速率大，先拐说明先平衡，P 1>P 2。

先拐先平数值大，T 1斜率大，说明C 1速率大，先拐先平衡，T 1>T 2。

控制变量，正反应吸热，同一压强下，T1温度下C的浓度大于T2温度下C 的浓度，所以T1>T2。

控制变量，m+n＞p+q，同一温度下，P1压强下C的浓度大于P2压强下C的浓度，所以P1>P2。

【考点归纳】1.速率—温度(压强)图象：对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。

图中交点是平衡状态，温度升高后逆反应速率增大得快，平衡逆向移动；压强增大后正反应速率增大得快，平衡正向移动。

2.百分含量(或转化率)—时间—温度(压强)图象：已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

以A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例，分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。

如甲中T2>T1。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。

如乙中p1>p2。

③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。

如图丙中a使用催化剂。

图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，正反应为放热反应。

图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。

若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。

3.恒温线(恒压线)图象：已知不同温度下的转化率—压强图象或不同压强下的转化率—温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。

以反应A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例，可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。

如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正移，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。

通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。