1、2020-2021高中化学人教版选修4课件：第二章-本章整合-专题1专题2专题3专题1“三段式”在化学平衡计算的妙用1.计算步骤2.明确三个量的关系(1)三个量:起始量、变化量、平衡量。(2)关系:对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。专题1专题2专题33.计算模式如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),A、B起始物质的量浓度分别为a molL-1、b molL-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL-1。c始/(molL-1)ab00c转/(molL-1)mxnxpx qxc平/(molL
2、-1)a-mxb-nxpx qx专题1专题2专题34.掌握四个公式(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,反应物的转化率越大,原料利用率越高,生成物的产率越大。专题1专题2专题3【例题1】将2 mol SO2和1 mol O2混合置于容积可变、压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:当反应进行到时间t1时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1 mol。试回答下列问题:(1)反应进行到t1时,SO2的体积分数为。(2)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混
3、合物中气体的总物质的量(填“”或“=”)2.1 mol,并简单说明原因:。专题1专题2专题3起始(mol)210转化(mol)2xx2x平衡(mol)2-2x 1-x2x即:2-2x+1-x+2x=2.1,所以:x=0.9。平衡时n(SO2)=2 mol-0.92 mol=0.2 mol,(2)t1时充入氩气,由于保持压强不变,容积增大,等效于减压,平衡逆向移动,n(SO2)增大。(3)t1时升温,平衡逆向移动,因此新平衡体系中气体总物质的量大于2.1 mol。专题1专题2专题3答案:(1)9.5%(2)增大(3)t1时升温,平衡逆向移动专题1专题2专题3专题2化学平衡常见图像分析1.物质的量
4、浓度与时间图像由这类图像可书写化学方程式。专题1专题2专题32.体积分数与时间、温度、压强的图像 专题1专题2专题3(1)由图1可知,T1温度先达到平衡,故T1 T2,升温,(C)增大,H0。(2)由图2可知,T2温度先达到平衡,故T1T2,升温,(C)减小,Hp2,加压,(C)增大,m+np+q。(4)由图4可知,p2先达平衡,故p1 p2,加压,(C)减小,m+np1,m+n=p+q。(6)由图6中(A)、(B)两线可知,p1p2,m+np+q;由(B)、(C)两线可知,T1T2,H0。在上述体积分数时间图像曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线表示的温度较高或压强较大。专题1专题2
5、专题33.体积分数与T或p图像(7)由图7可知,加压,(C)减小,m+n0。专题1专题2专题3(8)由图8可知,升温,(C)减小,Hp。在上述体积分数温度(或压强)曲线中,图像中有三个变量,先确定其中一个量不变,再讨论另外两个量的关系(因化学平衡移动原理只适用于“单因素”的改变),即确定横坐标所表示的量后(通常可画一垂线),讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。专题1专题2专题34.特殊图像(1)反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线,用于判断反应的H或反应前后气体体积关系如下图。专题1专题2专题3(2)对于化学反应mA(g)+nB
6、(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v(正)v(逆);M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的质量分数增加或C的质量分数减小,平衡左移,故正反应Hv(逆);则L线的右下方(F点),v(正)v(逆)。专题1专题2专题3专题1专题2专题3(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为。专题1专题2专题3说明正方向是放热反应,则H0。(2)增大1.01014(3)小于专题1专题2专题3点拨解答平衡图像题可采用如下模式:(1)先分析反应的特点(是放热反应还是吸热反应,是
7、气体体积增大的反应还是气体体积缩小的反应等)。一定要抓住图像中的改变条件瞬间所引起的浓度、压强、速率的变化,再针对改变各种条件引起变化的特征进行对照分析。(2)再分析图像所表达的各个量之间的关系(两个坐标轴各表示什么物理量,曲线的变化趋势如何,是单一曲线还是多条曲线,曲线上的关键点,如起点、拐点、交点、终点的含义是什么等)。专题1专题2专题3专题3关于“等效平衡”问题解等效平衡问题,应看清两点:一是看清反应的条件,等温、等压或等温、等容;二是看清反应的特点。对于反应前后气体物质的量不变的可逆反应,无论在什么条件下,只要温度一定,配比与原来相同即可建立等效平衡;而对于反应前后气体物质的量发生变化
8、的可逆反应,则要分两种情况讨论:等温、等压条件下化归原比值;等温、等容条件下化归原值。专题1专题2专题3【例题3】将3 mol A和1 mol B混合于一容积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强和容积作为起始条件,发生了如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为 molL-1。试回答下列问题:(1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为 molL-1的是。A.6 mol A和2 mol BB.3 mol A+1 mol B+2 mol CC.2 mol C+1 mol B+1 mol DD.1 mol C+2 mol D专题1专题2专
9、题3(2)保持原起始温度和容积不变,要使平衡后C的浓度仍为 molL-1,应按下列哪种配比向另一容器Q中充入有关物质。A.3 mol A+1 mol BB.4 mol C+2 mol DC.1.5 mol A+0.5 mol B+1 mol C+0.5 mol DD.无法判断(3)保持原起始温度和容积不变,若仍按3 mol A和1 mol B 配比在容器Q中发生反应,则平衡时C的浓度和 molL-1的关系是。A.大于B.小于C.等于D.不能确定专题1专题2专题3解析:(1)在恒温、恒压下,只有n(A)n(B)=3 1或n(C)n(D)=2 1,达到平衡时才为同一平衡状态,即满足等效平衡的条件。(2)因容器P的容积可变,且正反应是体积缩小的反应,故相当于加压。而现在容器Q容积不变,条件不同,不属于等效平衡,故无法判断。(3)本题所述条件相当于减压,平衡向逆反应方向移动,C的浓度减小。答案:(1)A(2)D(3)B
