化学平衡的有关图像问题

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1、化学平衡的有关图像问题郑文2006.12.18一、教学内容1．化学平衡图象的特征分析；2．化学平衡问题研究的重要思维方法；3．有关转化率的判断计算。二、学法指导（一）化学平衡的图象问题研究1．作用：化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度。2．方法：（1）注重纵坐标和横坐标所对应的物理量，只要其中一个物理量改变，就可能导致图象的改变。例如对一可逆反应从起始到达平衡，某反应物的A的百分含量）

2、、A的转化率aA分别对时间作图，曲线正好相反。A的百分含量与时间关系A的转化率与时间关系（2）弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度，如考虑是直线还是曲线？是上升还是下降？到一定时是否会不再改变？若是两条或两条以上的直线，斜率是否相同？若是两曲线，它们的曲率是否相等？……这一系列的问题必须思考清楚。（3）抓住关键的点：如原点、最高点、最低点、转折点（拐点）、交点等。同样有一系列问题值得去好好思考，如该不该通过原点？有没有最高（或最低）点？为何有转折点、交点

3、等？3．图象类型（1）横坐标——时间（t）纵坐标——反应速率（v）或某物质浓度（C）或某成分的百分含量（A%）或某反应物的转化率（aA）特点：①可逆反应从非平衡到达平衡以前，v、C、A%、aA均随时间（t）变化，到达平衡后，则不随时间而改变。图象中一定将出现平行于横坐标的直线，简称“平台”。②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间。而时间的长短又取决于反应速率的大小。温度（T）一定，压强（P）越大，V正、V逆越大，t越小压强（P）一定，温度（T）越大，V正、V逆越大，t越小T、P一定，使用正

4、催化剂后V正、V逆均增大，t缩小。③“平台”的相对高低，则由外界条件对平衡的影响来决定。“平台”越高，说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高。反之，则不利。故可根据图象特点来分析可逆反应特点。例1已知某可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示。A．T1P2，m＋n>P，Q<0B．T1>T2，P2>P1，m＋nT1，P2>P1，m＋nT2

5、，P2>P1，m＋n>P，Q>0解析：①根据达到平衡的时间长短，可断定T2P1②根据“平台”高低，可断定低温有利于B%增大，说明逆反应是放热反应，即正反应为吸热，Q<0高压有利．B%增大，说明增大压强，平衡逆移，故m＋n

6、a正逆反应速率Ｖb>Ｖa②改变条件后ax不变平衡不移动③该可逆反应ΔVg＝0可加催化剂或加压答案：在反应速率（v）－时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、V逆的变化有两种：V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变现图示如下：图改变条件增加反应物浓度降低生成物浓度升温或加压（Δng≠0）降温或减压（Δng≠0）使用正催化剂或加压（Δng＝0）使用负催化剂或减压（Δng＝0）（5）在浓度C－时间t图象中改变温度瞬间，各物浓度不变，故平

7、衡虽破坏，但各物质的浓度变化均连续。改变压强瞬间，各物质浓度（气体）均突变。加压——突增，减压——突减。改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其它物质不变，故变化是连续的。例3．可逆反应N2＋3H2；2NH3＋Q，从反应开始经t1秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t2秒时发生移动，在t3秒时，又达到新的平衡状态。试根据t2－t3秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么？图1图2解析图1中t2－t3曲线与原来连续变化，说明只可能为改变______引起。NH3浓度下降，H2浓度增大，说

8、明平衡是逆向移动，故变化的条件是___________。图2中，t2时改变条件前后NH3的浓度连续变化，而N2浓度突变，说明只能是增加__________浓度引起，平衡正向移动。例5．气态反应A＋BC＋D，其它条件不变，在有催化剂条件（a）时和无催化剂条件（b）时的反应过程中，有关的量（纵坐标）随时间（横坐标）的变化情况错误的是（）解析：使用催化剂，同等程度改变正逆反应速度，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡状态。故不论有无催化剂，达到平衡时同一成分的