1、江苏省启东中学2011 级高二化学学科课程构建之教与学双案(2012 2013 学年度上学期)选修 4 号讲义 课题: 2-3 化学平衡(第5 课时)速率、平衡图像学习目标知识与技能:1总结有关化学平衡图像的知识规律。2 熟悉解化学平衡图像题的步骤。过程与方法: 通过分类解析,使学生构建解化学平衡图像题的一般思路情感态度与价值观:培养学生分析问题、解决问题的科学态度与科学素养。自主学习与师生互动 知识点一 化学反应速率与平衡图像题概况1化学平衡图像题类型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
2、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。2解题关键一是读图 ( 弄清图像含义,通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位;搞清特殊点的意义,如坐标轴的“ 0”点,曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等;分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降 ) 。二是识图 ( 进行信息提取,挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算 ) 。三是用图 ( 联想化学原理解答问题) 。3识图注意点要看清座标的量:例如对一可逆反应 aA(g)+ bB(g) cC(g)+ dD(g) ,从起始到达平衡,某反应物的 A 的百分含量、 A的转化率
3、分别对时间作图,曲线的变化情况正好相反。即反应物A 的百分含量减小,则表明该反应在向反应方向进行建立平衡,则A 的转化率在。 知识点二 各类化学反应速率与平衡图像题的归类解法类型一、速率 时间图像( -t图)1以 v-t 图像描述化学平衡移动的本质解题精要 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。【练习 1】对于反应(g)+O 2(g)2SO(g) H0, 填写改变的条件及平衡移动的方向。2SO3t1时,平衡向移动。t2时,平衡向移动。t3时,平衡向移动。t4 时,平衡向移动。小结:改变条件,图像一点保持连续;改变,两点突变, _使正逆反应速率同等程
4、度的增大而平衡不移动。知识是能力的载体, 知识与能力是记与用的关系!1能力是在老师的引导下练出来的!江苏省启东中学2011 级高二化学学科课程构建之教与学双案(2012 2013 学年度上学期)2以 v - t图像计算平衡浓度【练习 2】 在容积固定为2L 的密闭容器中, 充入 X、Y 气体各 2mol,发生可逆反应: X(g)+2Y(g)2Z(g) ,并达平衡,以Y 的浓度改变表示的反应速度与时间 t 的关系如图所示,则Y 的平衡浓度表达式正确的是(式中S 是对应区域的面积)()类型二、以物质的量(或浓度) - 时间图像( n-t 图、c-t 图)描述可逆反应达平衡的过程 解题精要 分清反应
5、物和生成物,物质的量或浓度减小的为反应物,物质的量或浓度增大的为生成物,分清消耗浓度和增加浓度, 反应物的消耗的物质的量或浓度和生成物增加的物质的量或浓度之比,等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。【练习 3】 在一定温度下,容器内某一反应中M、 N的物质的量n 随反应时间t 变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是()A. 反应的化学方程式为2MNB.C、D.类型三、转化率时间图像或物质的百分含量时间图像出现拐点的图像 解题精要 学会“先拐先平”法 先出现拐点的曲线先达到平衡,此时推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。【练习 4】可逆反应: aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g)
6、根据图回答:压强 P 1 比 P2(填大或小);( a +b )比( c +d )(填大或小);温度 t1比 t (填高或低) ;2正反应热(填吸或放) 。【练习 5】已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g)3C(g)+D(s) H 0,图中曲线 b 代表一定条件下该反应的过程,若使曲线 b 变为曲线 a,可采取的措施是 ( )A增大 A 的浓度B缩小容器的容积C加入催化剂D升高温度知识是能力的载体, 知识与能力是记与用的关系!2能力是在老师的引导下练出来的!江苏省启东中学2011 级高二化学学科课程构建之教与学双案(2012 2013 学年度上学期)类型四、三个量变化的图像 解题
7、精要 学会“定一议二”法 当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。如对于反应 mA(气 ) + nB( 气)pC( 气)+qD( 气 ) HQKJ/mol转化率温度压强图( 1)下图向模纵标作垂线,为等温线, 与三条曲线的三个交点, 保持温度不变, 看压强, 则压强增大,A 的转化率在,则说明增大压强平衡在向反应方向移动,正反应方向为气体计量数的反应,所以有 m+np+q,-温度 -压强图像三、百分含量(转化率或产率)随横纵标温度的升高, A的转化率在,则说明若选择同一条曲线, 则保持压强不变看温度,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ; H kJ/mol热反应,
8、 正反应为热反应, 所以 Q 0。升高温度平衡在向反应方向移动, 逆反应方向为A等温线转判断:化率1.01 107PaQ p+q0T1.01 105Pa温度( 2)同理,根据下图,得出m+np+qQ0等压线转化率300 C200 C100 C0P压强【练习6】反应mA(s) + nB(g)eC(g) + fD(g)反应过程中,当其它条件不变时,C 的百分含量( C%)和压强( P)的关系如图,下列叙述正确的是()A达到平衡后,加入催化剂,则C%增大B达到平衡后,若升温,平衡左移C化学方程式中ne +fD达到平衡后,增加A 的量有利于平衡右移【练习 7】在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N
9、(g)R(g) + 2L,此反应符合右图,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 是固体或液体知识是能力的载体, 知识与能力是记与用的关系!3能力是在老师的引导下练出来的!江苏省启东中学2011 级高二化学学科课程构建之教与学双案(2012 2013 学年度上学期)类型五、以转化率(体积分数)- 压强、温度( R-p 、T)图像判断平衡状态【练习8】在其它条件一定时,图中曲线表示反应2NO(g)+ O 2(g)2NO(g) H 0 达平衡时NO的转化率与温度的关系,图上标有A、B、C、D、E 点,其中表示未达平衡状态且
10、V 正 V 逆 的点是 ()A A 或 EB B 点C C点D D点类型六、由 v-p (T)图像描述平衡移动时正、逆v 的变化【练习 9】 下列反应符合下图p-v 变化曲线的是()A.2HI(g)B.C.4NO(g)+D. CO(g)+C(s)2CO(g)类型七、混合气体平均相对分子质量- 温度(压强)()图像【练习 10】 可逆反应2A+B2C( g) H p+qQ p+qQ 06.BC7.C8.C 9B10CD【练习 11】该曲线表明在相同时刻不同温度时的情况, C点是最大点也是转折点,说明C 点达到了化学平衡状态,C点之前的A、 B 点尚未达到平衡;C 点之后, T 升高,下降,说明正反应为放热反应;AC段化学反应尚未平衡,受速率控制,T 升高,反应速率加快,增大为增函数; CE段达到平衡后受平衡因素控制,T 升高,平衡向吸热的逆向移动,故下降为减函数。知识是能力的载体, 知识与能力是记与用的关系!5能力是在老师的引导下练出来的!