1、 转化率、体积分数变化分析化学平衡图像分析第3课时-第4课时转化率、体积分数分析（专题课，第转化率、体积分数分析（专题课，第4 4课时）课时）1.改变反应物的用量对转化率的影响改变反应物的用量对转化率的影响（1）反应物只有一种。例）反应物只有一种。例1：恒温恒容条件下在：恒温恒容条件下在aA(g)bB(g)cC(g)的平衡体系中改变反应物的平衡体系中改变反应物A的用量，反应物的用量，反应物A的转化率如何变化？请将下列表格填充完整。的转化率如何变化？请将下列表格填充完整。aA(g)bB(g)cC(g)若a=bc若abc若ap+q(A)的变化(B)的变化增加反应物增加反应物A的量的量增加反应物增加
2、反应物B的量的量同倍数增加同倍数增加A、B的的量量变式问题变式问题1：若是：若是m+n小于或等于小于或等于p+q呢？呢？变式问题变式问题2：对于：对于，将条件改为恒温恒压呢？，将条件改为恒温恒压呢？增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大方法归纳方法归纳 1.反应物只有一种反应物只有一种。（。（1）若）若恒温恒容恒温恒容，增大或减小反应物，增大或减小反应物浓度，转化率的变化按加压或减压处理。如例浓度，转化率的变化按加压或减压处理。如例1中，中，n0,增加增加A的量，相当于增压的量，相当于增压有利于有利于A的转化，所以的转化，所以A的的转化率增大，体积分数减小；（转化率增大，体积分数减小
3、；（2）若）若恒温恒压下恒温恒压下增加增加A，则，则转化率不变，体积分数不变（等效平衡）；转化率不变，体积分数不变（等效平衡）；2.反应物有二种反应物有二种。恒温恒容恒温恒容，只增加一种反应物的量，该，只增加一种反应物的量，该反应物的转化率减小，另一反应物的转化率增加；同倍数反应物的转化率减小，另一反应物的转化率增加；同倍数地增加（减少）反应物的量，相当于增压（减压），转化率地增加（减少）反应物的量，相当于增压（减压），转化率的变化按加压（减压）处理；的变化按加压（减压）处理；若若恒温恒压恒温恒压同倍数地增加同倍数地增加（减少）反应物的量，则转化率不变，各组分的体积分数不（减少）反应物的量，则
4、转化率不变，各组分的体积分数不变（等效平衡）。变（等效平衡）。3.注意：当平衡向正反应方向移动时，转化率不一定增大！注意：当平衡向正反应方向移动时，转化率不一定增大！巩固练习巩固练习 题题1：恒温恒容下，对可逆反应，：恒温恒容下，对可逆反应，2SO2O2 2SO3，按以下，按以下要求改变反应物的量，要求改变反应物的量，SO2转化率大小关系如何？转化率大小关系如何？O2的转化率的转化率呢？呢？2SO2 O2 2SO3 2 mol ：1 mol 2 mol ：2 mol 1mol ：1 mol 1mol ：2 mol答案：答案：SO2转化率由大到小：转化率由大到小：4，2，3，1;O2转化率由大到
5、小：转化率由大到小：1，2，3，4巩固练习巩固练习 2、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和和O2，在相同温度下发生反应：，在相同温度下发生反应：2SO2O2 2SO3并达并达到平衡。在这一过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持到平衡。在这一过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中压强不变，若甲容器中SO2的转化率为的转化率为p%，则乙容器中，则乙容器中SO2的转化率（的转化率（）A.等于等于p%B.大于大于p%C.小于小于p%D.无法判断无法判断解析：反应后，甲容器中的压强变小，而解析：反应后，甲容器中的
6、压强变小，而乙容器压强保持不变，所以反应过程中乙乙容器压强保持不变，所以反应过程中乙容器中的压强较大，对此反应，容器中的压强较大，对此反应，n0，压强大更有利于反应物的转化，所以乙容压强大更有利于反应物的转化，所以乙容器中反应物转化率较大，选器中反应物转化率较大，选B。B巩固练习巩固练习 题题3：在一固定容积的密闭容器中充入：在一固定容积的密闭容器中充入1molNO2，一定温度下，一定温度下建立如下平衡：建立如下平衡：2NO2 N2O4，此时，此时NO2的转化率为的转化率为x%，若，若再充入再充入1molNO2，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得测得N
7、O2的转化率为的转化率为y%，则，则x、y的大小关系正确的是的大小关系正确的是 A xy B xy Cx=y D不能确定不能确定B链接高考链接高考答案：（答案：（1）K12/K2;(2)2.510-2 75%不变不变 化学平衡图像分析 第4课时一、概述一、概述 1.看横、纵坐标代表的意义看横、纵坐标代表的意义 2.变化量有哪些？变化量有哪些？3.哪里是平衡状态？哪里是平衡状态？4.改变的条件是什么？改变的条件是什么？5.改变条件后，速率如何变化？平衡如何移改变条件后，速率如何变化？平衡如何移动？动？6.可以解决哪些问题？可以解决哪些问题？二、化学平衡图像分类解析二、化学平衡图像分类解析1.浓度
8、浓度（或物质的量）（或物质的量）-时间图（时间图（c-tc-t图图)请写出化学方程式？请写出化学方程式？例例1 1已知已知NO2和和N2O4可以相互转化：可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应正反应为放热反应)。现将一定量。现将一定量NO2和和N2O4的混的混合气体通入一体积为合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：随时间变化关系如图所示，回答下列问题：(1)(1)图中共有两条曲线图中共有两条曲线X X和和Y Y，其中曲线，其中曲线_表示表示NONO2 2浓浓度随时间的变化；度随时间的变化；a
9、a、b b、c c、d d四个点中，表示化学反应处四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是于平衡状态的点是_。Xb、d(2)前前10 min内用内用NO2表示的化学反应速率表示的化学反应速率v(NO2)_molL1min1；反应进行至；反应进行至25 min时，曲线时，曲线发生变化的原因是发生变化的原因是_。(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还时还可以采取的措施是可以采取的措施是_。A加入催化剂加入催化剂 B缩小容器体积缩小容器体积 C升高温度升高温度 D加入一定量的加入一定量的N2O40.04加入了加入了0.4 mol NOB、D例例
10、2：600 时，在一密闭容器中，时，在一密闭容器中，将将SO2和和O2混合，反应过程中混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化物质的量变化如下图：如下图：据图判断，反应进行至据图判断，反应进行至20 min时时，曲线发生变化的原因是，曲线发生变化的原因是_(用文字表达用文字表达)；10 min到到15 min的的曲线变化的原因可能是曲线变化的原因可能是_(填序号填序号)。a加了催化剂加了催化剂 b缩小容器体积缩小容器体积 c降低温度降低温度 d增加增加SO3的物质的量的物质的量通入通入O2a、b题后反思：题后反思：c-tc-t图可以解决的问题是？图可以解决的问题是？1.化学方程式化学方
11、程式 2.改变的条件是什么改变的条件是什么 看改变平衡瞬间，各组分如何变化？是突变看改变平衡瞬间，各组分如何变化？是突变或渐变？是变快或变慢？变大或变小。或渐变？是变快或变慢？变大或变小。2.2.速率速率时间图（时间图（v-tv-t图）图）分组讨论：以下图像中可看出什么信息？分组讨论：以下图像中可看出什么信息？归纳总结：对归纳总结：对v-tv-t图图 1.改变的改变的条件条件分二类：分二类：浓度浓度一类；一类；温度或压温度或压强强一类。看渐变或突变来确定；都突变：温一类。看渐变或突变来确定；都突变：温度或压强；有渐变度或压强；有渐变-：浓度；：浓度；2.条件如何改变？条件如何改变？增大增大：在
12、原平衡上方变；：在原平衡上方变；减小减小：在原平衡下方变；：在原平衡下方变；3.平衡如何移动？看平衡如何移动？看v正与正与v逆逆大小大小3.3.含量（转化率）含量（转化率）时间时间温度温度(压强压强)图：图：C%指生成物的质量分数；指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数，试指某反应物的质量分数，试分析下列各图，分析下列各图，1.改变的条件是什么？改变的条件是什么？2.温度、压强的大小温度、压强的大小如何？可解决什么问题？）如何？可解决什么问题？）C%指生成物的质量分数；指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数，试指某反应物的质量分数，试分析下列各图，分析下列各图，1.改变的条件是什么
13、？改变的条件是什么？2.温度、压强的大小温度、压强的大小如何？可解决什么问题？）如何？可解决什么问题？）例例3密闭容器中进行的可逆反应：密闭容器中进行的可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度在不同温度(T1和和T2)及压强及压强(p1和和p2)下，混合气体中下，混合气体中B的质量分数的质量分数w(B)与反应时间与反应时间(t)的关系如图所示。下列判的关系如图所示。下列判断正确的是断正确的是AT1T2，p1c，正反应为吸热反应，正反应为吸热反应BT1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应，正反应为吸热反应CT1p2，abT2，p1p2，abc，正反应为放热反应，正反应为放热反应B此
14、类图像此类图像思路归纳思路归纳 1.先拐先平数值大先拐先平数值大：在含量：在含量(转化率转化率)时间时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。剂、压强较大等。2看看温度温度的变化，平衡移动方向：可以知道的变化，平衡移动方向：可以知道反应是反应是放热或吸热放热或吸热；看；看压强压强的变化：可以解的变化：可以解决决n是大于是大于0或小于或小于0，或确定某组分的状，或确定某组分的状态是否为气体等，反过来也一样可推。态是否为气体等，反过来也一样可推。4.4.含量（转化率）含
15、量（转化率）温度温度(压强压强)图图 例例4有一化学平衡有一化学平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图表示的是，如图表示的是A的的转化率与压强、温度的关系。下列叙转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是述正确的是 A正反应是放热反应；正反应是放热反应；mnpq B正反应是吸热反应；正反应是吸热反应；mnpq C正反应是放热反应；正反应是放热反应；mnpqD思路归纳思路归纳 1.定一议二定一议二，当图像中有三个量时，先确定，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线（等温线或等压线）；时还需要作辅助线（等温
16、线或等压线）；2看看温度温度的变化的变化-纵坐标的变化纵坐标的变化-平衡移动方向：平衡移动方向：可以知道反应是放热或吸热；可以知道反应是放热或吸热；看看压强压强的变化：可以解决的变化：可以解决n是大于是大于0或小于或小于0，或确定某组分的状态是否为气体等，反过，或确定某组分的状态是否为气体等，反过来也一样可推。来也一样可推。5.5.其它图像其它图像 分析左图分析左图：哪里是平衡状态？平衡如何移动？可解：哪里是平衡状态？平衡如何移动？可解决什么问题？决什么问题？分析右图分析右图：图中各点是否平衡状态？若不平衡，反：图中各点是否平衡状态？若不平衡，反应进行的方向？反应放热或吸热？若将应进行的方向？
17、反应放热或吸热？若将改为生成改为生成物的体积分数，答案又如何呢？物的体积分数，答案又如何呢？例例5在容积相同的密闭容器内，分别充入同在容积相同的密闭容器内，分别充入同量的量的N2和和H2，在不同温度下，任其发生反应，在不同温度下，任其发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并分别在，并分别在t秒时秒时测定其中测定其中NH3的体积分数，绘图如右：的体积分数，绘图如右：(1)A、B、C、D、E五点中，尚未达到化学平五点中，尚未达到化学平衡状态的点是衡状态的点是_。(2)此可逆反应的正反应是此可逆反应的正反应是_反应。反应。(填填“放放热热”或或“吸热吸热”)。(3)AC段的曲线是增函数，段的
18、曲线是增函数，CE段曲线是减函段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由。数，试从反应速率和平衡角度说明理由。_。答案答案(1)AB(2)放热放热(3)AC段：反应开始段：反应开始v正正v逆逆，反应向，反应向右进行生成右进行生成NH3。CE段：已达平衡，升温使平衡左移，段：已达平衡，升温使平衡左移，NH3%变小变小链接高考链接高考 1.(2014重庆理综重庆理综,7,6分分)在恒容密闭容器中在恒容密闭容器中通入通入X并发生反应并发生反应:2X(g)Y(g),温度温度T1、T2下下X的物质的量浓度的物质的量浓度c(X)随时间随时间t变化的曲线变化的曲线如图所示如图所示,下列叙述正确的是下列叙
19、述正确的是()A.该反应进行到该反应进行到M点放出的热量大于进行到点放出的热量大于进行到 W点放出的热量点放出的热量 B.T2下下,在在0t1时间内时间内,v(Y)=molL-1min-1 C.M点的正反应速率点的正反应速率v正大于正大于N点的逆反应速点的逆反应速率率v逆逆 D.M点时再加入一定量点时再加入一定量X,平衡后平衡后X的转化率的转化率减小减小C链接高考链接高考 2.(2014安徽理综安徽理综,10,6分分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反其脱硝反应为应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器若反应在恒容密闭容器中进行中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()A.升高温度升高温度,平衡常数减小平衡常数减小;B.03 s内内,反应速率为反应速率为:v(NO2)=0.2 molL-1 C.t1时仅加入催化剂时仅加入催化剂,平衡正向移动平衡正向移动 D.达平衡时达平衡时,仅改变仅改变x,则则x为为c(O2)A
