【步步高】2014-2015学年高中化学专题2第三单元第3课时化学平衡图像、等效平衡学案苏教版选修4教程.doc

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N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH0 (1)增大c(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(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： 请你读图回答问题： (1)图像中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 (2)关于t2时刻的说法正确的是__________(填字母序号，下同)。 A．t2时该反应达到平衡状态 B．t2时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同 C．t2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2 D．t2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________。 A．673 K B．273 K C．373 K D．1 073 K 答案　(1)Ⅲ　(2)CD　(3)A 探究点一　化学平衡图像 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)在反应达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_mol·L－1·min－1。 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%减小，化学平衡逆向移动，a＋bc。 (2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 3．在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[仍以aA(g)＋bB(g) cC(g)为例]。 根据图像回答下列问题： (1)图1中，温度T1、T2的大小关系是T2T1，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，a＋bc。 [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．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，缩短达到平衡的时间，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