2.2.5化学平衡图像ppt课件1
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1、 一、化学反应速率图像一、化学反应速率图像(v-t图图) 某密闭容器中发生如下反应:X(g)Y(g) 2Z(g) H0。如图表示该反应的 速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各 物质的初始加入量。下列说法中正确的是 ( ) At2时一定加入了催化剂 Bt3时减小了压强 Ct5时可能升高了温度 Dt4t5转化率最低 C 提示:A项,由图可知,t2时刻改变条件,正、逆反应速率增大且相等,若增大 压强平衡也不发生移动,则t2时不一定加入了催化剂,错误;B项,若减小压强, 平衡不发生移动,t3时刻改变条件,正、逆反应速率均减小,且正反应速率大于 逆反应速
2、率,与图像不符,错误;C项,t5时刻改变条件,正、逆反应速率均增 大,且逆反应速率大于正反应速率,若升高温度,平衡逆向移动,与图像符合, 正确;D项,催化剂对平衡移动无影响,t3t4平衡逆向移动,转化率减小,t5 t6平衡逆向移动,转化率继续减小,显然t5t6转化率比t4t5转化率低,错误。 图像中,v(正)突变,而v(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v(正) v(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v(正)突变,平衡正向移动。 图像中,v(正)渐变,v(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v(正)v(逆), 说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v
3、(逆)突变,平衡正向移动。 1“渐变渐变”类类v-t图图浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 归纳总结归纳总结 图像中,v(正)、v(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v(正)v(逆), 平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应),改变的 外界条件是升高温度(或增大压强)。 图像中,v(正)、v(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v(正)v(逆), 平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应),改变的 条件是降低温度(或减小压强)。 2“断点“断点”类类v-t图图温度温度(或压强或压强
4、)对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响 图像中v(正)、v(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了 “平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件可能是使用了催化剂,也可能是对 反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。 3“平台平台”类类v-t图图催化剂催化剂(或压强或压强)对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响 名师点拨名师点拨 解答解答“v-t”图像的技巧与方法图像的技巧与方法 (1)抓住“图像的断点”突破:即由图像中条件改变的瞬间,正、逆反应速率的变化情况 进行分析;若均增大或均减小,一般为温度、压强和催化剂;若正、逆反应只有一个 速率改变,则改变的条件为浓度。
5、 (2)抓住“图像的连续点”突破:通过改变条件的瞬间过后,正、逆反应速率的继续变化, 可以确定平衡移动的方向。 (3)抓住“图像的对称性”突破:一般速率时间图像中,平衡移动时正、逆反应速率的 变化情况为一增一减,且呈对称图形,所以如果图中只提供正、逆反应速率中的一种 变化情况,则可根据对称性,确定另外一方的变化情况。 二二、化学平衡图像化学平衡图像 CO2是重要的工业原料,充分利用CO2,既可以解决环境问题,又可以解决资源问 题。回答下列问题: (1)工业上常以CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按物质的量 之比为13的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g
6、)6H2(g) C2H5OH(g) 3H2O(g) Hb kJ mol1。在相同时间内,容器中CO2的浓度随温 度(T)的变化如图1所示,上述反应的pK(pKlg K)随温度(T)的变化如图2所示。 由图 1 可知,b_(填“”“”或“”)0。 提示:根据题图1可知当温度低于T3 K时,随温度升高,CO2的浓度减小,而温度高于T3 K 时,随温度升高,CO2的浓度增大,说明相同时间内温度低于T3 K时反应没有达到平衡, 温度等于T3 K时,反应达到平衡,而温度高于T3 K时,随着温度升高,平衡逆向移动, CO2的浓度增大,所以该反应的正反应为放热反应,b0。 在T1T2 K及T4T5 K两个温
7、度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的 变化趋势,其原因是_。 提示:T1T2 K,反应未达到平衡,温度越高,反应速率越大,所以CO2的浓度随温度 的升高而减小;T3 K后曲线上的点对应的反应均达到平衡,该反应的正反应是放热反应, 温度升高,平衡逆向移动,CO2的浓度随温度的升高而增大。 图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是_(填“v1”“v2”或“v3”); 要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有_(任答一条)。 提示:温度越高反应速率越大,所以逆反应速率最大的是v3。提高CO2的浓度或及时移出 生成物,平衡都正向移动,氢气的转化率增大;该反应的正
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