化学反应速率和化学平衡的图像
2.2.4 化学平衡图像-高二化学课件(人教版2019选择性必修1)
该反应有两种情况： ① t1时刻加入了催化剂； ②反应前后气体系数不变的反应中t1时刻压强增大。
（2）“渐变”图像
推断出
图像有连接点
t1时刻v′正突增，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平 衡向正反应方向移动。t1时刻所改变的条件是： 增大反应物的浓度。
推断出
t1时刻v′正骤减，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平 衡向逆反应方向移动。t1时刻所改变的条件是： 减小反应物的浓度。
2. 解题方法： （1）改变条件使平衡移动的瞬间曲线是连续的，则是物质浓度改变。 （2）改变条件使平衡移动的瞬间曲线出现断点，则是温度或压强改变。 （3）改变条件反应速率变化但是平衡不移动，则是使用催化剂或是反应前后气体系 数不变的反应中压强改变。
对点练习
1.可逆反应aX(g)＋bY(g) ⇌ cZ（g）在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0 时改变某一外界条件，化学反应速率（v）－时间（t）图像如图所示。下列说法中 正确的是（ D ）
推断出
该反应有两种情况： ①正反应为吸热反应，t1时刻所改变的条件是温度升高； ②正反应为气体物质的量减小的反应，t1时刻所改变的条 件是压强增大。
推断出
该反应有两种情况： ①正反应为吸热反应，t1时刻所改变的条件是温度降低； ②正反应为气体物质的量减小的反应，t1时刻所改变的条 件是压强减小。
推断出
t1
t2
t
部分连续
（3）温度变化
例如2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ΔH = -56.9 KJ/mol
升温
v(逆) v(正)
c v-t图像→c-t图像
降温
v(正) v(逆)
v-t 图像全是断点 c-t 图像全部连续
c
化学选修4第二章化学平衡移动图像
T o
B
T
o
C
P
o
D
P
例3：已知反应：H2O(g)＋C(s)
下列图像符合该反应的是: ( C )
CO(g)＋H2(g) △H＞0
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正 o D
o A
T
o B
T
o C
P
P
[例2] 下图表示可逆反应：
A(g) + B(g)
C(g)，
当增大压强时，平衡由a点移动到b点，正确的曲线是（
T1时A的 转化率
a1
转化率增大
温度降低
a2
T2时A的 转化率
T2
a2 →a1：转化率增大， 向正向移动
}
正向放热 逆向吸热
总结：温度曲线能判断出反应正向是放热还是吸热 o t
三、平衡移动图像：（两次平衡状态图像） 物质的量
1、过程图像
质量
浓度
转化率 百分比
特征：横轴：时间 （t），纵轴: n, m, c, a, φ , 曲线：温度曲线（T），压强曲线（P）
例1、已知反应： 2NO2 2NO + O2 △H＞0 当改变下列 条件时，符合要求的图像是： v v 1、增大反应物浓度；（ C ） V’逆 = V’正 V’逆 2、减小反应物浓度；（ D ） V正 3、增大生成物浓度；（ A ） V正 4、升高温度； （ F ） V’正 5、减小压强； （ E ） V逆 V逆 B ） 6、使用催化剂 ； （ o o
A t B t v
V’正 V正 V’逆 V逆 V逆 V’正 V逆
v
V正
v
V正
v
化学反应速率及平衡图象
平衡状态Ⅰ
V逆
0
t1
t2
t3
t（s）
速率～时间关系图 2
当减小反应物浓度时
移动方向:
V’正< V’逆
逆向
3
温
逆向
度
正向
对
化
学
平
衡 逆向
的
影
正向
响
4
压 强 对 化 学 平 衡 的 影 响
5
思考：对于反应
高温
H2O+CO
H2+CO2
催化剂
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？
速率-时间：
22
解题方法和技巧:
1、审题：ΔH的正负；有无固体、纯液体；体积变化 2、看图象： 一看面：认清纵、横坐标所代表的意义。 二看线：走向、趋势 三看点：起点、拐点、终点、交点、最高点。
23
3、常见情况总结
1>“v – t”图中，速率突变一般为改变温度或压
强，渐变为浓度
2>速率改变但平衡不动的情况，可能为催化 剂或压强（m+n=p+q）
V(molL-1S-1)
V正= V逆
V’正= V’逆 V”正= V”逆
0
t2
增大压强,正逆反应速 率均增大，但增大倍 数一样， V’正= V’逆， 平衡不移动。
T(s)
6
催化剂对化学平衡的影响
催化剂同等程度改变化学反应速率， 即V’正= V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时 间，而不影响化学平衡的移动。
示。据此分析 X、Y、W、Z的聚集
状态是
（B ） v
A. Z、W均为气态，X、Y中有一种为气体
B. Z、W中有一种为气体，X、Y均为气体
化学反应速率与化学平衡图象
0
t1
t2 时间
二、化学平衡图象 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) A%
问题： 1、P1与P2的相对大小 2、m+n 与 p+q 的大小
P2 P1
答 案
P1 > P2 m+n > p+q
0
时间
二、化学平衡图象
4.转化率——时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
A的 转 化 率
V
V逆 V正
V'正 V'逆 突变
答：从逆反应开 始。
降温或减压。
平衡向正反 应方向移动。
t
练 习
看图：说出反应起始时是从正反应；还是从 逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向 什么方向移动？
V
V正 V逆
V'正 = V'逆 突变
答：正、逆反应 同时开始。
加催化剂或加 压(反应前后气体 体积不变)时,平 衡不移动。
t
2.速度-时间图：
对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时 有如下图变化，则压强变化是 增大 (增大或 减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n < (>、<、=)p+q。
v
v逆
v正
v v逆 v正
t t t1 t2 t1 t2 •若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时， 画出相关的 V –t 图。
等压线
m+n < p+q Q < 0
0
P
压强
二、化学平衡图象
3.物质百分含量——时间曲线
高二化学化学反应速率和化学平衡图象PPT精品课件
[解题指导] 选 A 根据图象可知A正确；前20 min内A的平 均反应速率为0.05 mol/(L·min)，B错；因为A、B变化的趋 势一样，故x＝1，再根据时间—速率图象可知，升高温度反 应逆向移动，因此正反应为放热反应，C错；30 min时，速 率下降，但平衡未发生移动，故改变的条件是降低了压强， D也错．
(2)如右图，对于化学反应mA(g)
＋nB(g)
qC(g)＋pD(g)，l线
上所有的点都是平衡点．在上方
(E点)，A%大于此压强时平衡体
系中的A%，所以，E点v(正)>v(逆)；在下方(F点)，A%小于
此压强时平衡体系中的A%，则v(正)<v(逆)．
二、方法思路 1．看懂图象
一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的 走向和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两 条线的交点和线的拐点；四看要不要作辅助线，即看 是否需要作等温线和等压线；五看定量图象中有关量 的多少．
由(3)可知，p1压强先到达平衡，故p1>p2， 而C%不变说明m＋n＝p＋q，或条件为 加入了催化剂.
由(4)中(A)、(B)两线可知，p1<p2，m＋ n<p＋q.由(B)、(C)两线可知，T1<T2， ΔH<0.
4．几种特殊图象 (1)如右图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)
qC(g)＋pD(g)，M点前，表示从反应物开始， 则v(正)>v(逆)；M点为刚好达到平衡点．M 点后为平衡受温度的影响情况，即升温， A%增加，平衡左移，ΔH<0.
的浓度表示的逆反应速率 D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.075
课件3：2.3.5 化学平衡图像、等效平衡
练习3
右图表示在密闭容器中反应：2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ，由于条件改变而引起反应速度和 化学平衡的变化情况，ab过程中改变的条件可能
是 ；bc过程中改变的条件可能是
； 若增
大压强时，反应速度变化情况画在c—d处.
V正 V逆
升温 减小［SO3］
三、x% – t 图
x% （或用φ(C) 表示）可以表示反应物、生成 物在反应体系中的物质的量百分数（体积分数）、 或表示反应物的转化率等；
1、将2molSO2和2molSO3 气体混合于固定体积的密闭 容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(气)+O2(气) 2SO3 （气），平衡时SO3为n mol。相同温度下，分 别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物 质，平衡时SO3的物质的量大于n mol的是（ C D）
A. 2mol SO2+1 molO2
说明：转化率与百分含量的情况恰好相反。
例6：某逆反应为：A(g)+B(g)
3C(g)，下图中的甲、
乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C在反应混合物中
的体积分数 φ(C)与反应时间t的关系。
φ(C) a
φ(C) T1 ℃ φ(C)
a
T2 ℃
b
b
0甲 t
0 乙t
0 丙t
⑴若图甲中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂 的情况，则曲线 b 表示的是无催化剂时的情况（催化剂
(1) 时 间 t1 的 意 义
是
.
(2) 在 时 间 0 至 t1 的 间 隔 里 ， v
（I2）=
.
(3)此平衡状态下，H2的转化
率为
.
(1)达到平衡所用的时间 (2)(0.2/t1 mol·L-1·min-1) (3)50%
化学反应速率和化学平衡图像
化学反应速率和化学平衡图像图像分析要领2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) t随后逐渐增加，说明改变的条件是增加反应物的浓度。
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH>0tmA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g) “定一议二”。
m+n>q+p时2NO(g) + 2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 先拐先平，先平者高。
T投料比图2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<01.b应对应物质的化学计量数之n2.T3.平衡向右移动，分数先增大后减小定位题组1.对于可逆反应：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)△H<0，下列研究目的和示意图相符的是2.工业上可利用CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)反应生产合成氨原料气H 2。
已知温度、压强和水碳比[)()(42CH n O H n ]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图：图1（水碳比为3） 图2（水碳比为3） 图3（800℃）（1）降低反应的水碳比平衡常数K__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）;升高温度，平衡向____________方向移动（选正反应或逆反应）。
（2）图2中，两条曲线所示温度的关系是：t 1_____t 2（选填>、=或<）；图1中，在800℃、2MPa 比1MPa 时的甲烷含量_______（选填高、低或不变），3.甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH 4和H 2O 为原料来制备甲醇。
（1）将1.0 mol CH 4和2.0 mol H 2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g) CO(g)＋3H 2(g)……Ⅰ，CH 4的转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min 。
则用H 2表示的平均反应速率为________。
第二章第三节 化学反应速率和平衡图像
P2
t1 t2
P1
P2
m+n___p+q
2. 转化率—时间曲线
【例 2】对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 根据图象填空(纵坐标均表示 A 的转化率)：
P1
P2
t1 t2
P1 > P2 m+n___p+q
2. 转化率—时间曲线
【例 2】对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 根据图象填空(纵坐标均表示 A 的转化率)：
化学反应速率图象分析 1. 化学反应速率随时间变化的曲线 【例1 】对于反应N2+3H2 2NH3 （正 反应为放热反应），分析下图，确定t1—t5 各点所改变的条件分别是什么？
增大N2或H2的浓度 t1______________
减小NH3的浓度 t2______________
增大压强 t3______________
化学反应速率图象分析 1. 化学反应速率随时间变化的曲线 【例1 】对于反应N2+3H2 2NH3 （正 反应为放热反应），分析下图，确定t1—t5 各点所改变的条件分别是什么？
增大N2或H2的浓度 t1______________
减小NH3的浓度 t2______________
t3______________ t4______________ t5______________
升高温度 温度 降低温度
增大压强 压强 减小压强
外界 反应速率变化 (v 条件 －t图像 )
条件变化
平衡移动方向
增大压强 压强 反应前后气体体 积不变的反应 催化 剂 使用催化 剂 减小压强 平衡不移动
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化学反应速率和化学平衡的图像一、反应速率图象1.浓度（或物质的量）-----时间图象例1、一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s）B、反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC、反应开始时10s，Y的转化率为79.0%D、反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g)练习1.今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡,在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如图:（1）该反应的反应物是______（2）该反应的化学方程式为_________________（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（）A、增大了X或Y的浓度B、使用了催化剂C、缩小体积，使体系压强增大D、升高了反应温度2.速率--时间图象例 1. mA（g）+nB（g） qC （g）；若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0，m+n___q例2：合成氨反应：N 2+3H 22NH 3 △H < 0 。
如图只改变某一条件（其他条件不变）时化学反应速率与时间的变化曲线。
请指出t1、t2、t3、t4、t5时刻分别改变什么条件？二、化学平衡图象1.百分含量（转化率）—温度（压强）—时间图像例1.在A （g ）＋B （g ）＝C （g ）＋D （g ）的反应体系中，C 的百分含量和时间的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q 与P ，则正反应是放热反应的图为2、百分含量（或转化率）—压强—温度图像例2.对于反应A （s ）＋2B （g）3C （g ）（正反应吸热），平衡混和物中C 的百分含量C%与外界条件x 、y 的关系如下图所示，则下列结论中正确的是A 、x 表示温度，y 表示压强，且y 1＞y 2＞y 3B 、x 表示压强，y 表示温度，且y 3＞y 2＞y 1C 、x 表示温度，y 表示压强，且y 3＞y 2＞y 1D 、x 表示压强，y 表示温度，且y 1＞y 2＞y 3A B CD三、其他类型的图象例1、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O 22NO 2 ΔH=Q(Q ＜0)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。
图中坐标有A 、B 、C 、D 、E 5点，其中表示未达平衡状态且V 正>V 逆的点是 。
例2、将物质的量均为3.00mol 物质A 、B 混合于5L 溶器中，发生如下反应 3A ＋B 2C ，在反应过程中C 的物质的量分数随温度变化如图所示：（1）T 0对应的反应速率V 正和V 逆的关系是_____（用含“＞”“＜”“＝”表示，下同）；（2）此反应的正反应为______热反应；（3）X 、Y 两点A 物质正反应速率的大小关系是______________； （4）温度T ＜T 0时，C%逐渐增大的原因是________________________； （5）若Y 点的C 的物质的量分数为25%，则参加反应的A 的物质的量为_______；若Y 点时所耗时间为2min ，则B 物质的反应速率为__________。
练习1、在一定温度下发生反应：I 2（g ）＋H 2（g ）2HI （g ）;△H ＜0并达平衡。
HI 的体积分数V （HI ）随时间变化如图曲线（II ）所示。
若改变反应条件，在甲条件下V （HI ）的变化如曲线（I ）所示。
在乙条件下V （HI ）的变化如曲线（III ）所示。
则甲条件、乙条件分别是①恒容条件下，升高温度； ②恒容条件下，降低温度； ③恒温条件下，缩小反应容器体积； ④恒温条件下，扩大反应容器体积； ⑤恒温恒容条件下，加入适当的催化剂A ①⑤，③B ②⑤，④C ③⑤，②D ③⑤，④ 2、下图表示反应A （气）＋B （气）nC（气）（正反应放热）在不同条件下NO 转化率• ET 0C%T ℃YX反应混合物中C 的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。
下列有关叙述正确的是A 、若其它条件相同，a 比b 的温度高B 、a 表示有催化剂，b 表示无催化剂C 、若n ＝2，其它条件相同，a 比b 的压强大D 、反应由逆反应开始3、T ℃时，A 气体与B 气体反应生成C 气体。
反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T 1和T 2时，B 的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是A 、在（t 1＋10）min 时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动B 、（t 1＋10）min 时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动C 、T ℃在相同容器中，若由0.3mol ·L —1 A 0.1 mol ·L —1 B 和0.4 mol ·L —1 C 反应，达到平衡后，C 的浓度仍为0.4 mol ·L —1D 、其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A 的转化率增大 4、已知可逆反应aA ＋bB cC 中，物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是A 、该反应在T 1、T 3温度时达到过化学平衡B 、该反应在T 2温度时达到过化学平衡C 、该反应的逆反应是放热反应D 、升高温度，平衡会向正反应方向移动 5、可逆反应aA （g ）＋bB （g ）cC （g ）＋dD （g ）；ΔH 同时符合下列两图中各曲线的规律的是A 、a ＋b ＞c ＋d T 1＜T 2 ΔH ＜0B 、a ＋b ＞c ＋d T 1＜T 2 ΔH ＞0C 、a ＋b ＜c ＋d T 1＞T 2 ΔH ＜0D 、a ＋b ＞c ＋d T 1＞T 2 ΔH ＞06、在某容积一定的密闭容器中，有下列的可逆反应：A（g ）＋B （g ）xC （g ）（正反应放热）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T 表示温度，P 表示压强，C%表示C 的体积分数）A 、P 3＞P 4，y 轴表示B 的转化率B 、P3＜P4，y轴表示B的体积分数C 、P3＜P4，y轴表示混合气体的密度D、 P3＞P4，y轴表示混合气体的平均mol质量7、600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO2（g）＋O2（g ）2SO3（g）；△H＜0。
反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，下列说法不正确的是A、反应从0 min开始，到第一次平衡时，二氧化硫的转化率为40%B、反应进行到10min至15min的曲线变化可能升高了温度C、反应进行至20min时，曲线发生变化是因为通入了氧气D、在15－20min；25－30min内时反应处于平衡状态8、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据以上规律判断，上列结论正确的是A、反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1B、反应Ⅱ：△H＜0，T1＜T2C、反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1D、反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T19、可逆反应A＋3B2C，在反应过程中，C的百分含量C%与温度的关系如右图所示。
（1）该反应是（吸热，放热）反应；（2）温度t＜500℃时，C%逐渐增大的原因是；（3）温度t＞500 t时，C%逐渐减小的原因是。
10、下列四个图中，曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是()B、N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H=-bKJ•mol-1A、2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）△H=-aKJ•mol-1C、N2O4（g）2NO2（g）△H=+cKJ•mol-1D、CO2（g）＋C（s）2CO（g）△H=+dKJ•mol-111、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）在T℃时，将0．6molH2和0．4molN2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应：3H2+N22NH3△H<0。
若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示：8 min内分钟NH3的平均生成速率为mol·L-1·min-1。
（2）仍在T℃时，将0．6molH2和0．4molN2置于一容积可变的密闭容器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l：3：2b．3v正(N2)=v逆(H2)c．3v正(H2)=2v逆(NH3)d．混合气体的密度保持不变e．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化②该条件下达到平衡时NH3的体积分数与题（1）条件下NH3的体积分数相比(填“变大”“变小”或“不变”)。
③达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是。
a．升高温度，同时加压b．降低温度，同时减压c．保持温度、压强不变，增大反应物浓度d．保持温度、压强不变，减小生成物浓度。