高中化学 平衡常见图像分析学法指导
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高考化学速率和平衡图像分析高考化学速率和平衡图像分析1.解题步骤(三步曲)(1)看懂图像:看图像要五看.一看面,即看清横坐标和纵坐标的意义;二看线,即看线的走向和变化趋势;三看点,即看曲线的起点.终点.交点.拐点.原点.极值点等;四看辅助线,即要不要作辅助线,如等温线.等压线;五看量的变化,即定量图像中有关量的多少,如浓度变化.温度变化等.(2)联想规律:即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)推理判断:根据给定的化学反应和图像中呈现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断.2.解题技巧(1)〝定一议二〞:在含量-T/p曲线中,图像中出现三个量,先确定一个量不变(作等温线或等压线),再讨论另外两个量的变化关系(因平衡移动原理只适用于〝单因素〞的改变).(2)〝先拐先平,温高压大〞:在含量(或转化率)-时间曲线中,先出现拐点的曲线则先达到平衡,说明该曲线所表示的温度较高或压强较大.3.常见类型(1)平衡建立的过程图【例1】600℃时,A.B.C三种气体在密闭容器中浓度的变化情况如图所示,仅从图上分析不能得出有关A的结论的是( )A.A是反应物B.前4minA是分解速率是0.1 mol/(L·min)C.4min后,若升高温度,A的转化率增大.D.4min后,若增大压强,A的转化率减小.(2)速率(v)-时间(t)图(简称v- t图)【例2】对于已达到平衡的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,为使正逆反应速率符合右图,应采取的措施是( )A.增大N2的浓度B.升高温度C.增大压强D.增大NH3的浓度(3)量值-条件-时间图【例3】(lz_-bj-7)在一定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2_(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是(4)量值-条件图【例4】对于mA(s)+nB(g)pC(g);ΔH<0的可逆反应,在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示,则下列判断正确的是( )A.m+n<pB.n>pC._点的状态是v正>v逆D._点比y点的反应速率慢(5)量值-时间图【例5】(h__-js-18)在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g);ΔH<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)速率-条件图【例6】图中C%表示某反应物在体系中的百分含量,v表示反应速率,p表示压强,t 表示反应时间.图Ⅰ为温度一定时压强与反应速率的关系曲线;图Ⅱ为压强一定时,在不同时间C%与温度的关系曲线.同时符合以下两个图像的反应是( )A.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);ΔH<0B.N2O3(g)NO2(g)+NO(g);ΔH>0C.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g);ΔH<0 D.2CO(g)CO2(g)+C(s);ΔH<0答案:1.C 2.B 3.B 4.CD 5.AB 6.A。
《化学平衡图像分析》 讲义 一、化学平衡图像的重要性 化学平衡是化学反应原理中的一个重要概念,而化学平衡图像则是直观表达化学平衡状态和变化过程的有力工具。通过对化学平衡图像的分析,我们能够深入理解化学反应的本质,把握反应条件对平衡的影响,从而为优化反应条件、提高反应效率提供理论依据。
二、化学平衡图像的常见类型 1、 浓度 时间图像 这种图像以时间为横轴,反应物或生成物的浓度为纵轴。通过观察浓度随时间的变化趋势,可以判断反应的进行方向、反应速率的快慢以及是否达到化学平衡状态。
例如,对于反应 A + B ⇌ C,如果随着时间的推移,A 和 B 的浓度逐渐减小,C 的浓度逐渐增大,且最终浓度不再发生变化,说明反应达到了平衡。
2、 速率 时间图像 速率 时间图像的横轴是时间,纵轴是反应速率。它能够清晰地展示正反应速率和逆反应速率随时间的变化情况。 当正反应速率等于逆反应速率时,反应达到平衡状态。如果在某一时刻改变了反应条件(如温度、压强、浓度等),速率会发生相应的变化,我们可以通过观察速率的变化来判断条件改变对平衡的影响。
3、 含量 时间图像 含量 时间图像通常以时间为横轴,反应物或生成物的含量(如物质的量分数、体积分数、质量分数等)为纵轴。
这类图像可以帮助我们了解反应过程中各物质含量的变化规律,以及判断反应是否达到平衡和平衡移动的方向。
4、 恒温(压)线图像 恒温(压)线图像是在温度或压强一定的条件下,以某种物质的浓度或含量为横轴,另一种物质的浓度或含量为纵轴绘制的曲线。
通过分析恒温(压)线图像,我们可以研究在特定温度或压强下,不同反应物浓度或生成物浓度之间的关系,从而确定平衡状态和平衡移动的方向。
5、 其他类型的图像 还有一些较为复杂的图像,如综合了浓度、温度、压强等多个因素的图像,或者以图表形式呈现的数据等。
三、化学平衡图像的分析方法 1、 看坐标轴 首先要明确图像中横轴和纵轴所代表的物理量及其单位。这是理解图像含义的基础。
《化学平衡图像分析》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《化学平衡图像分析》。
接下来,我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“化学平衡图像分析”是化学平衡这一重要知识板块中的关键内容。
它不仅是对化学平衡理论的深化理解和应用,也是培养学生观察能力、分析能力和逻辑思维能力的重要途径。
在教材的编排上,化学平衡图像通常与化学平衡的移动、化学反应速率等知识紧密结合,通过图像的形式直观地呈现出化学反应的动态变化过程。
这为学生理解化学平衡的本质和规律提供了有力的支撑。
二、学情分析学生在之前的学习中,已经掌握了化学平衡的基本概念、影响化学平衡的因素以及化学反应速率的相关知识。
但是,对于如何从图像中获取有效信息,并运用这些信息解决实际问题,学生还存在一定的困难。
此外,学生在观察图像、分析数据和逻辑推理方面的能力还有待提高。
因此,在教学过程中,需要引导学生逐步掌握图像分析的方法和技巧,培养他们的综合能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解常见化学平衡图像的类型和特点。
(2)掌握从化学平衡图像中获取信息的方法,如判断反应方向、分析平衡移动的方向和程度等。
2、过程与方法目标(1)通过对化学平衡图像的观察和分析,培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。
(2)引导学生运用图像分析解决实际问题,提高学生的知识迁移能力和综合应用能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨的科学态度和创新精神。
(2)让学生体会化学知识在生产生活中的广泛应用,增强学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点(1)常见化学平衡图像的类型和特点。
(2)从化学平衡图像中获取信息的方法和技巧。
2、教学难点(1)复杂化学平衡图像的分析和解读。
(2)运用图像分析解决实际问题的能力培养。
五、教法与学法1、教法(1)问题驱动法:通过设置问题,引导学生思考和探究,激发学生的学习兴趣和主动性。
6.2.2 化学平衡图像题解题技巧
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中,了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。
在确定横轴所表示的量后,讨论纵轴与曲线的关系,或在确定纵轴所表示的量后,讨论横轴与曲线的关系。
比如:反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到化学平衡时,A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率(α),横轴为反应温度(T)]。
图1
定压看温度变化,升高温度曲线走势降低,说明A的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应。
定温看压强变化,因为此反应是反应后气体体积减小的反应,压强增大,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故p2>p1。
(2)“先拐先平数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡状态,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示,α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示,φ(A)表示反应物A的体积分数]。
图2 图3
图2:T2>T1,正反应放热。
图3:p1<p2,正反应为气体体积减小的反应。
(3)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。
平衡常见图像分析
化学平衡图像询问题的综合性强,思维难度大,是很多同学感到困难的题型之一。
化学平衡图像题的特征是以图像的方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询问题,旨在考察同学对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用才能。
一、化学平衡常见图像及其分析
图像I:
图像分析:
〔1〕假设a、b无断点,那么平衡挪动确信是转变某一物质的浓度导致。
〔2〕假设a、b有断点,那么平衡挪动可能是由于以下缘由所导致:①同时不同程度地转变反响物〔或生成物〕的浓度;②转变反响体系的压强;③转变反响体系的温度。
〔3〕假设平衡无挪动,那么可能是由于以下缘由所导致:①反响前后气体分子个数不变;②使用了催化剂。
〔4〕假设在的上方,即平衡向正反响方向挪动;假设在的上方,即平衡向逆反响方向挪动。
图像II:
图像分析:
〔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到达平衡的时间。
〔2〕由到达平衡的时间长短,推断与、与的相对大小〔关于此图像:、〕。
〔3〕由两平衡时,不同p、T下的量的变化可推断纵坐标y代表的物理量。
图像III:
图像分析:
〔1〕固定温度T〔或压强p〕,即作横坐标轴的垂线,观看分析图中所示各物理量随压强p〔或温度T〕的变化结果。
〔2〕关键是精确推断所作垂线与原温度〔或压强〕曲线的交点的纵坐标。
〔3〕y能够是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等。
图像IV:
图像分析:
〔1〕温度为点为化学平衡点。
〔2〕温度段是随温度〔T〕上升,反响速率加快,产物的浓度增大或反响物的转化率增大。
〔3〕温度段是随温度上升平衡向吸热反响方向挪动的结果。
二、解答化学平衡图像询问题的技巧
在解答化学平衡图像询问题时,要留意技巧性方法的应用。
1、“先拐先平,数值大”:在含量—时间曲线中,先毁灭拐点的,那么先到达化学平衡状态,说明该曲线的温度较高或压强较大;
2、“定一议二”:在含量—温度〔或压强〕曲线中,图像中有三个变量,先确定一个量不变,再争辩另外两个量的关系〔由于化学平衡挪动原理只适用于外界“单要素”的转变,导致的平衡挪动的分析〕,即确定横坐标所示的量后,争辩纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后〔通常作一条横坐标的垂线〕,争辩横坐标与曲线的关系。
三、典型考题例析
例:以以下图是温度和压强对X+Y2Z反响阻碍的示意图。
图中横坐标表示温度,纵坐
标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
以下表达正确的选项〔〕
A. 上述可逆反响的正反响为放热反响
B. X、Y、Z均为气态
C. X和Y中只有一种是气态,Z为气态
D. 上述反响的逆反响的
解析:依照标题中的图像,在压强不变的状况下,例如1000kPa,随着温度的上升,Z 的体积分数增大,即随着温度的上升,平衡向正反响方向挪动。
因此,正反响为吸热反响,;逆反响为放热反响,,故A、D项错误。
同样,在温度不变的状况下,从1000→100→10kPa,随着压强的减小,Z的体积分数增大,即随着压强的减小,平衡向正反响方向挪动,正反响为气体体积增大的反响,因此C项正确。
答案:C。