一. 教學(xué)內(nèi)容:常見(jiàn)平衡圖像題的解法
二. 教學(xué)目標(biāo)
了解各類圖像題的特點(diǎn);
能用一定的審視解決化學(xué)平衡圖像問(wèn)題。
三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
審視解決化學(xué)平衡圖像問(wèn)題的方法及技巧
四. 教學(xué)過(guò)程:
根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)以及條件對(duì)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,用上坐標(biāo)軸的方法表示條件對(duì)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率以及各物質(zhì)的濃度、百分含量等相互關(guān)系的圖像,稱為化學(xué)平衡圖像。
①看圖像,認(rèn)清坐標(biāo)系,搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義,并與勒夏特列原理掛鉤。所謂看圖像,是指:一看軸(即橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義),二看點(diǎn)(即起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)和終點(diǎn)),三看線(即線的走向和變化趨勢(shì)),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如溫度、濃度、壓強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、百分含量等的變化趨勢(shì))等,這是解題的基礎(chǔ)。
③看清速率的變化及變化量的大小關(guān)系,注意圖像的走向是否符合給定的反
應(yīng),在條件與變化之間搭橋;也可以根據(jù)坐標(biāo)的數(shù)據(jù),判斷反應(yīng)物或生成物在方程式中的系數(shù),或據(jù)此求反應(yīng)速率。
④看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn),注意圖像是否經(jīng)過(guò)“原點(diǎn)”,即是否有“0”項(xiàng),尤其是特殊點(diǎn)的意義,看清曲線的變化趨勢(shì)。
⑤先拐先平。例如,在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡,此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。
⑦注意圖像題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與百分含量的關(guān)系:某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與其“百分?jǐn)?shù)”相反。
【典型例題】
幾種常見(jiàn)的圖像:
1、濃度-時(shí)間圖像:
A 2B 3C
答案:反應(yīng)的方程式為:A 2B < style='height:9pt' fillcolor="window"> 3C
A的轉(zhuǎn)化率為66.7%
例2. 今有正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),若反應(yīng)開始經(jīng)t1s后達(dá)平衡,在t2s時(shí)由于反應(yīng)條件改變,使平衡破壞,到t3s時(shí)又達(dá)平衡,如圖所示,
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是_________________
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________
(3)分析從t2到t3時(shí)曲線改變的原因是( )
A、增大了X或Y的濃度 B、使用了催化劑
C、縮小體積,使體系壓強(qiáng)增大 D、升高了反應(yīng)溫度
Z;
t2到t3時(shí),Z的值減少,X、Y的值增加,平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),因此改變的條件為:升高溫度。
Z;改變的條件為D。
2、速率-時(shí)間圖像:
①看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn);
②理清速率的變化及變化量的大小關(guān)系,注意圖像的走向是否符合給定的反應(yīng),在條件與變化之間搭橋;
答案:引起平衡移動(dòng)的因素是升高溫度。正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
3、某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)-時(shí)間-溫度(或壓強(qiáng))圖:
②先拐先平。例如,在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡,此
時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。
、圩裱“定一議二”原則。
④分析引起平衡移動(dòng)的因素,判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱,反應(yīng)前后氣體體積的變化;以及條件改變時(shí)對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(百分含量)的影響。
例4. 對(duì)于m A (g)+ n B (g) p C(g) △H=QKJ?mol-1 有如下圖所示的變化,
則:①P1與 P2 的關(guān)系是 ;
②m n 與p的關(guān)系是 ;
③T1 與 T2的關(guān)系是 ;
④Q與 0 的關(guān)系是 。
答案:P2>P1;m n >p;T1> T2;Q小于0。
4、某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)-溫度(或壓強(qiáng))圖:
例5. 有一化學(xué)平衡mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),下圖表示的是轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。判斷:
(2)m n與p q的大小.
解析:圖象中有三個(gè)量時(shí),應(yīng)固定一個(gè)量來(lái)分別討論另兩個(gè)量之間的關(guān)系。 固定壓強(qiáng),討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:同一壓強(qiáng)下溫度越高,A的轉(zhuǎn)化率越高,說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);固定溫度,討論P(yáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:同一溫度下,壓強(qiáng)越大,A的轉(zhuǎn)化率越高,說(shuō)明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng),即m n>p q。
2R(g)(正反應(yīng)吸熱),則圖中Y軸是指。ā 。
A. 平衡混合氣中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù) B. L的轉(zhuǎn)化率
C. 平衡混合氣中G的質(zhì)量分?jǐn)?shù) D. G的轉(zhuǎn)化率
2、mA(s) nB(g)
3、往一體積不變的密閉容器中充入H2和I2,發(fā)生反應(yīng)H2(g) I2(g)
A. 容器內(nèi)氣體顏色變深,平均分子量不變
B. 平衡不移動(dòng),混合氣體密度增大
C. H2轉(zhuǎn)化率增大,HI平衡濃度變小
D. 改變條件前后,速度圖象為(如圖)
4、用來(lái)表示可逆反應(yīng)2A(氣) B(氣) 2C(氣) Q的正確圖象是 。 )
5、對(duì)于達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)X+Y W+Z,增大壓強(qiáng)則正、逆反應(yīng)速度(v)的變化如下圖,分析可知X,Y,Z,W的聚集狀態(tài)可能是 ( 。
A. Z,W為氣體,X,Y中之一為氣體
B. Z,W中之一為氣體,X,Y為非氣體
C. X,Y,Z皆為氣體,W為非氣體
D. X,Y為氣體,Z,W中之一為氣體
6、在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng):A(g) 3B(g)
A. 圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且乙使用的催化劑較高
B. 圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的壓強(qiáng)較高
C. 圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的溫度較高
D. 圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且甲使用的催化劑效率較高
7、T℃時(shí),A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體 高中數(shù)學(xué). 反應(yīng)過(guò)程中A、B、C濃度變化如圖(Ⅰ)所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時(shí),B的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示. 則下列結(jié)論正確的是 ( )
A. 在(t1 10)min時(shí),保持其它條件不變,增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)
B. 其它條件不變,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率一定增大
C. T℃時(shí),若由0.4mol/L A、0.4mol/L B和0.2mol/L C反應(yīng),達(dá)到平衡后,c(C)仍為0.4mol/L
D. (t1 10) min時(shí),保持壓強(qiáng)不變,通入稀有氣體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
8、對(duì)于反應(yīng)m A(s) n B(g)
A. 使用催化劑,平衡時(shí)C在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大
B. 升溫,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C. 化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系n<e f
D. 其他條件不變,增加體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)
9、在一定條件下,反應(yīng)A(氣)+B(氣) C(氣)(正反應(yīng)放熱),達(dá)到平衡后,根據(jù)下列圖象判斷:
pC(g),反應(yīng)達(dá)到平衡,經(jīng)測(cè)定增大壓強(qiáng)P時(shí),A的轉(zhuǎn)化率隨P而變化的曲線如圖。
則:(1)增大壓強(qiáng),A的轉(zhuǎn)化率__ __,平衡__ __移動(dòng),達(dá)到平衡后,混合物中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________。
(2)上述化學(xué)方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關(guān)系是__ __,再加入B,則平衡________。
(3)當(dāng)降低溫度時(shí),C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,則A的轉(zhuǎn)化率___ _,正反應(yīng)是____熱反應(yīng)。
【答案】
1、C 2、D 3、AD 4、A
5、D 6、AB 7、C 8、C
9、(1)B (2)C (3)E (4)A (5)D
10、(1)降低;逆向;降低
(2)m+n>p;正向移動(dòng)
(3)增大;放
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