【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
理解化學(xué)圖像的意義,能用化學(xué)圖像分析、解決相關(guān)問題。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】:認(rèn)識化學(xué)圖像,能用化學(xué)圖像解決相關(guān)問題
【學(xué)習(xí)方法】:自學(xué)、探究、訓(xùn)練
【學(xué)習(xí)過程】:課堂預(yù)習(xí)相關(guān)理論
對于化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問題,可按以下的方法進(jìn)行分析:
(1)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。
(2)緊扣可逆反應(yīng)的特征,看清正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱、體積增大還是減小、不變、有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。
(3)抓住變化趨勢,分清正、逆反應(yīng),吸、放熱反應(yīng)。升高溫度時(shí),v(吸)>v(放),在速率一時(shí)間圖上,要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的,分清漸變和突變,大變和小變。例如,升高溫度時(shí),v(吸)大增,v(放)小增;增大反應(yīng)物濃度時(shí),v(正)突變,v(逆)漸變。
(4)看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn),看清曲線的變化趨勢。
(5)先拐先平。例如,在轉(zhuǎn)化率一時(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。
(6)定一議二。當(dāng)圖象中有三個量時(shí),先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系。 一、速率-時(shí)間圖象(V-t圖象)
例1、判斷下列圖象中時(shí)間t2時(shí)可能發(fā)生了哪一種變化? 分析平衡移動情況。
(A ) (B) (C)
例2、下圖表示某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過程中某一反應(yīng)物的v—t圖象,我們知道v=Δc/ Δt;反之,Δc= v×Δt。請問下列v—t圖象中的陰影面積表示的意義是 A、從反應(yīng)開始到平衡時(shí),該反應(yīng)物的消耗濃度 B、從反應(yīng)開始到平衡時(shí),該反應(yīng)物的生成濃度 C、從反應(yīng)開始到平衡時(shí),該反應(yīng)物實(shí)際減小的濃度
二、轉(zhuǎn)化率(或產(chǎn)率、百分含量等)-時(shí)間圖象
例3、可逆反應(yīng)mA(s)+nB(g)
pC(g)+qD(g)。反應(yīng)中,當(dāng)其它條件不變時(shí),C的質(zhì)量分
數(shù)與溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如上圖,根據(jù)圖中曲線分析,判斷下列敘述中正確的是 (A)達(dá)到平衡后,若使用催化劑,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 (B)平衡后,若升高溫度,則平衡向逆反應(yīng)方向移動 (C)平衡后,增大A的量,有利于平衡正向移動 (D)化學(xué)方程式中一定有n>p+q
練習(xí)1、圖中a曲線表示一定條件下的可逆反應(yīng): X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(g) ;
△H =QkJ/mol 的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線, 可采取的措施是
A、加入催化劑 B、增大Y的濃度 C、降低溫度 D、增大體系壓強(qiáng) 練習(xí)2、在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng): M(g)+N(g) 敘述正確的是
R(g)+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖,下列
A、正反應(yīng)吸熱,L是氣體 B、正反應(yīng)吸熱,L是固體 C、正反應(yīng)放熱,L是氣體 D、正反應(yīng)放熱,L是固體或液體
例4、如圖所示,反應(yīng):X(氣)+3Y(氣) 2Z(氣);△H<0 p1="">P2)下達(dá)到平衡時(shí),混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為
練習(xí)3、在可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g);△H<0中m、n、p為系數(shù),且m+n>p。
分析下列各圖,在平衡體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度t℃、壓強(qiáng)P關(guān)系正確的是
練習(xí)4、mA(s)+nB(g) qC(g);ΔH<0的可逆反應(yīng),在一定溫度下的密閉容器中進(jìn)行,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)V(B)%與壓強(qiáng)(P)關(guān)系如下圖所示,下列敘述正確的是 A、m+n<q
B、n>q C、X點(diǎn)時(shí)的狀態(tài),V正>V逆 D、X點(diǎn)比Y點(diǎn)混和物的正反應(yīng)速率慢
練習(xí)5:可逆反應(yīng):aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(g)達(dá)到平衡,混合物中Y的體積分?jǐn)?shù)隨
壓強(qiáng)(P)與溫度T(T2>T1)的變化關(guān)系如圖示。 Y1、當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,Y的體積分?jǐn)?shù)變 , 平衡向 方向移動,則正反應(yīng)是 熱反應(yīng)。
2、當(dāng)溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),Y的體積分?jǐn)?shù)變 , 平衡向 方向移動,則化學(xué)方程式中左 右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是 。
的體積分?jǐn)?shù)
篇二:化學(xué)平衡圖像學(xué)案
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高三化學(xué) 一輪復(fù)習(xí)課時(shí)導(dǎo)學(xué)案 化學(xué)平衡圖像
知識目標(biāo):
1.通過畫圖以及對圖像的分析,使學(xué)生進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的特征,建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。 2.熟悉解決常見有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像題的一般步驟;使學(xué)生加深鞏固影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動因素的知識。
能力目標(biāo):1.提高學(xué)生對影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動因素知識的理解和應(yīng)用能力。 2.通過對圖像的分析解釋,提高學(xué)生分析圖像的能力,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。 學(xué)習(xí)重點(diǎn):平衡圖像的分析 知識鏈接:化學(xué)平衡 平衡轉(zhuǎn)化率 知識梳理:
一、有關(guān)化學(xué)平衡圖像的知識規(guī)律:
(1)對有氣體參加的可逆反應(yīng),在溫度相同的情況下,壓強(qiáng)越大,到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短;在壓強(qiáng)相同情況下,溫度越高,到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短。
(2)使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,改變到達(dá)平衡所需時(shí)間,但不影響化學(xué)平衡移動。
(3)同一反應(yīng)中末達(dá)平衡前,同一段時(shí)間間隔內(nèi),高溫時(shí)(其他條件相同)生成物含量總比低溫時(shí)生成物含量大;高壓時(shí)(其他條件相同)生成物的含量總比低壓時(shí)生成物的含量大。 (4)平衡向正反應(yīng)方向移動,生成物的物質(zhì)的量增加,但生成物的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增加。
二、平衡圖像的分類研討:
(一)、物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖象
1. 圖2表示800℃時(shí)A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況,t1是到達(dá)平衡狀態(tài)的時(shí)間.試回答:
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是______;(2)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是______; (3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___ ___. (二)、速率—時(shí)間圖
此類圖象定性地揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征,以及平衡移動的方向.
2.對達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)X+YZ+W,在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),反應(yīng)
速率變化圖象如圖1所示,則圖象中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)為 ( ) A.Z、W均為氣體,X、Y中有一種是氣體 B.Z、W中有一種是氣體,X、Y皆非氣體 C.X、Y、Z、W皆非氣體
D.X、Y均為氣體,Z、W中有一種為氣體 3. 已知可逆反應(yīng):N2(g) +3 H2
(g)
2NH3 (g);△H=-92.4 KJ/mol
下列各圖表示上述可逆反應(yīng)建立平衡的過程及改變某一條件后建立起新的平衡過程的曲線: (1)加入稀有氣體后的平衡圖為___________。(2)降低溫度后的平衡圖為____________。 (3)體系加壓后的平衡圖為___________。 (4)升高溫度后的平衡圖為___________。 (5)減小生成物濃度后的平衡圖為_______。 (6)加入催化劑后的平衡圖為________。
(三)、 速率(v)與溫度(T)或壓強(qiáng)(p)的圖象 4. 下列各圖是溫度(或壓強(qiáng))對應(yīng)
;
的正、
逆反應(yīng)速率的影響,曲線交點(diǎn)表示建立平衡時(shí)的溫度或壓強(qiáng),其中正確的是( )
5.對于可逆反應(yīng):A2(g)+3B2(g
)是 (
)
2AB3(g)(正反應(yīng)放熱)下列圖象中正確的
6.以下化學(xué)反應(yīng)中符合右側(cè)圖象的化學(xué)反應(yīng)為( ) ィ粒N2O3
(g)
NO2(g)+NO(g)
2HNO3(l)+NO(g) 4NO(g)+6H2O(g) 2CO(g)
ィ攏3NO2(g)+H2O(l)ィ茫4NH3(g)+5O2(g)ィ模CO2(g)+C(s)
ィㄋ模、含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖
這類圖象反映了反應(yīng)物或生成物的量在不同溫度(壓強(qiáng))下對時(shí)間的關(guān)系,解題時(shí)要注意一定條件下物質(zhì)含量不再改變時(shí),應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的特征.
7.同壓、不同溫度下的反應(yīng):A(g)+B(g
)
C(g)+Q
A的含量和溫度的關(guān)系如圖3所示,下列結(jié)論正確的是 ( ) A.T1>T2,Q<0 B.T1<T2,Q<0 C.T1>T2,Q>0 D.T1<T2,Q>0 8.現(xiàn)有可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)
nC(g)+Q(Q>0),在相同溫度、不同壓強(qiáng)時(shí),
A的轉(zhuǎn)化率跟反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖4,其中結(jié)論正確的是( )
A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3 C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,
n=3
五、質(zhì)量分?jǐn)?shù)—時(shí)間圖象
9.
對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(s)
pC(g)+qD(g)反應(yīng)過程中,其他條件不變時(shí),產(chǎn)物D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)D%與溫度T或壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖所示,請判斷下列說法正確的是( )。
A.降溫,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動 B.使用催化劑可使D%有所增加 C.化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)m<p+q
D.B的顆粒越小,正反應(yīng)速率越快,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動 10.反應(yīng)2X(g)+Y(g)
2Z(g)(正反應(yīng)放熱),在不同溫度(T1和T2)
及壓強(qiáng)(p1和p2)下,產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量(n2)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖10所示。下述判斷正確的是( )
A.T1<T2,p1<p2 B.T1<T2,p1>p2 C.T1>T2,p1>p2 D.T1>T2,p1<p2オ (六)、恒壓(溫)線
該類圖象的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,橫坐標(biāo)為溫度或壓強(qiáng). 11.對于反應(yīng)2A(g)+B(g)
2C(g)(正反應(yīng)放熱),下列圖象正確的是 ( )
(七)、轉(zhuǎn)化率(或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)—壓強(qiáng)、溫度圖象 12.有一化學(xué)平衡mA(g)+nB(g)
pC(g)+q
D(g),如圖所示是A的轉(zhuǎn)化率同壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系,可以得出的正確結(jié)論是( )。
A.正反應(yīng)吸熱,m+n>p+q B.正反應(yīng)吸熱,m+n<p+q C.正反應(yīng)放熱,m+n>p+q D.正反應(yīng)放熱,m+n<p+q 13.圖7表示mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在不同溫度下經(jīng)過一
定時(shí)間混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度T的關(guān)系;圖8表示在一定條件下達(dá)到平衡(v正=v逆)后t時(shí)刻改變影響平衡的另一個條件重新建立新平衡的反應(yīng)過程,判斷該反應(yīng)是( ) A.m+n>p+qフ反應(yīng)放熱 ィ攏m+n>p+q 正反應(yīng)吸熱 ィ茫m+n<p+qフ反應(yīng)放熱 ィ模m+n<p+qフ反應(yīng)吸熱 14.
有可逆反應(yīng)
,試根據(jù)下圖回答:
(1)壓強(qiáng)(2)體積
比
_____________填(大、小)
_____________(填大、小)
(3)溫度T1℃比T2℃____________(填高、低) (4)正反應(yīng) 熱(吸,放)
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