3課時化學平衡圖像、等效平衡[學習目標定位]1.認識化學反應速率、化學平衡典型圖像，學會化學平衡圖像題的分析解答方法。2.知道等效平衡的含義，學會等效平衡的分析判斷方法。一化學平衡圖像1．在2L剛性密閉容器中，某一反應有關物質A(g)、B(g)、C(g)的物質的量變化如圖所示。根據圖像回答下列問題：(1)橫坐標表示________________________，縱坐標表示________________________。(2)該反應的化學方程式是__________________________________________________。(3)在反應進行到2min時，正反應速率與逆反應速率之間的關系是________。(4)若用A物質的量濃度的變化表示反應達平衡(2min)時的正反應速率，則v(A)＝________。2．在化學平衡圖像中，包括縱坐標、橫坐標和曲線，所表示的意義共三個量。確定橫坐標所表示的量后，討論縱坐標與曲線的關系；或者確定縱坐標所表示的量，討論橫坐標與曲線的關系。即“定一議二”原則。解題過程中，可以作輔助線幫助分析。例如反應aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同溫度下(T1<T2)，壓強(p)與混合氣體中C的含量(C%)的關系圖像如圖所示。根據圖像回答下列問題：(1)T1為一條等溫線，隨著壓強的增大，C%________，化學平衡________移動，a＋b________c。(2)在壓強一定時(如p3)，溫度升高，C%的變化是______，化學平衡______移動，正反應是________反應。3．在化學平衡圖像中，先出現拐點的反應則先達到平衡，先出現拐點的曲線表示的溫度較高(如圖1)或表示的壓強較大(如圖2)[仍以aA(g)＋bB(g)cC(g)為例]。根據圖像回答下列問題：(1)圖1中，溫度T1、T2的大小關系是________，溫度升高，C%(C的含量)的變化是________，化學平衡______移動，正反應是________反應。(2)圖2中，壓強p1、p2的大小關系是________，壓強增大，C%(C的含量)的變化是________，化學平衡________移動，a＋b________c。化學平衡圖像題的分析解答方法(1)無論是反應速率圖像還是平衡圖像，都要清楚縱、橫坐標的含義，都要與化學原理相聯系，特別是與平衡移動原理相聯系。(2)三步分析法：一看反應速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對大小；三看化學平衡移動的方向。(3)四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉折點；看曲線的終點。(4)先拐先平：可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在轉化率－時間曲線中，先出現拐點的曲線先達到平衡，這表示反應的溫度高或壓強大。(5)定一議二：圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系。1．下列各圖中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)(正反應放熱)這個可逆反應的正確圖像為()2．在恒容密閉容器中通入X并發生反應：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下，X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示：(1)該反應進行到M點放出的熱量________(填“>”或“<”)進行到W點放出的熱量。(2)T2下，在0～t1時間內，v(Y)＝________mol·L－1·min－1。(3)M點的正反應速率________(填“>”或“<”)N點的逆反應速率。(4)M點時再加入一定量X，平衡后X的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。二等效平衡化學平衡的建立與反應途徑無關，從正反應開始或逆反應開始都可以建立平衡。在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，對同一可逆反應，只有起始時加入物質的物質的量不同，而達到化學平衡時，同種物質的百分含量(質量分數、體積分數、物質的量分數等)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。1．在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是________。CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)①2mol2mol0mol0mol②0mol0mol4mol4mol③4mol4mol2mol2mol④1mol2mol1mol2mol2．在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是________。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)①1mol3mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol1.5mol1mol④1mol3mol2mol3．若在恒溫恒壓條件下，按題2中四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是____________。等效平衡解題方法解答等效平衡問題時，先看條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)，再看方程式反應前后氣體分子數(相同或不同)，按“一邊倒”轉換比較。(1)恒溫恒容條件下，對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應，要求極值等比。(2)恒溫恒容條件下，對于反應前后氣體分子數不同的可逆反應，要求極值等量。(3)恒溫恒壓條件下，不管反應前后氣體分子數是否改變，都只要求極值等比。3．在一個固定體積的密閉容器中，加入2molA和1molB發生反應：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，達到平衡時，C的濃度為nmol·L－1。(1)若維持容器體積和溫度不變，下列各種配比為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為nmol·L－1的是_______________________________________________________________________。A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molA＋1molBD．3molC＋1molDE．1molA＋0.5molB＋1.5molC＋0.5molD(2)C的濃度大于nmol·L－1的是________。(3)將可逆反應中A(g)改為A(s)，則C的濃度仍為nmol·L－1的是________。(4)若將題中“維持容器體積和溫度不變”改為“維持容器壓強和溫度不變”，則C的濃度仍為nmol·L－1的是______________________________________________________。4．T℃時，將3molA和1molB氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發生如下反應：3A(g)＋B(g)xC(g)2min時反應達到平衡狀態(溫度不變)，剩余0.8molB，并測得C的濃度為0.4mol·L－1，請回答下列問題：(1)從開始反應至達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為____________________。(2)x＝________。(3)若繼續向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(假設氦氣和A、B、C都不反應)后，化學平衡______(填字母)。A．向正反應方向移動B．向逆反應方向移動C．不移動(4)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在T℃時達到新的平衡，此時B的物質的量為n(B)＝______mol。(5)如果上述反應在相同溫度和容器中進行，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，起始加入的三種物質的物質的量n(A)、n(B)、n(C)之間應該滿足的關系式為_______。1．已知可逆反應：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025kJ·mol－1。若反應物起始物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是()2．在相同溫度和壓強下，對反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內各組分的物質的量見下表：實驗物質的量質物CO2H2COH2O(g)甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是()A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞丁＞甲＞丙C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲3．將1molSO2和1molO2通入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發生反應2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)，達到平衡時SO3為0.3mol，此時若移走0.5molO2和0.5molSO2，相同溫度下再次達到新平衡時SO3的物質的量為()A．0.3molB．0.15molC．小于0.15molD．大于0.15mol，小于0.3mol4．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。在相同溫度、相同容積的恒容容器中，實驗測得起始、平衡時的有關數據如下表：容器編號起始時各物質的物質的量/mol達到平衡時體系能量的變化平衡時氨氣的體積分數N2H2NH3①130放出熱量：23.15kJW1②0.92.70.2放出熱量：QkJW2則下列關系中正確的是()A．W1＞W2，Q＜23.15 B．W1＝W2，Q＝23.15C．W1＜W2，Q＞23.15 D．W1＝W2，Q＜23.155．某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對化學平衡的影響，得到如下變化規律(下圖中，p表示壓強，T表示溫度，n表示物質的量，t表示反應時間)：根據以上規律判斷(填“＞”“＝”或“＜”)：(1)反應Ⅰ：p2________p1，ΔH________0。(2)反應Ⅱ：T1________T2，ΔH________0。(3)反應Ⅲ：若T2________T1，ΔH________0。(4)反應Ⅳ：若T2________T1，ΔH________0。

答案精析一新知導學1．(1)反應過程中時間變化反應過程中各物質的物質的量的變化(2)3A(g)＋B(g)2C(g)(3)相等(4)0.15mol·L－1·min－12．(1)減小逆向<(2)增大正向吸熱3．(1)T2>T1減小逆向放熱(2)p1>p2減小逆向<活學活用1．A2．(1)<(2)eq\f(a－b,2t1)(3)>(4)增大二新知導學1．①②③2．①②③解析恒溫恒容條件下，對于反應前后氣體分子數不同的可逆反應，轉換后(按計量系數換算成方程式同一邊的物質)，反應物或生成物的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后同種物質的量相同。因為這種情況下壓強對于反應前后氣體分子數不同的可逆反應有影響，而成比例地增加反應物，相當于加壓，所以平衡會移動，必須極值等量平衡才等效。3．①②③④解析恒溫恒壓條件下，若轉換后(按計量系數換算成方程式同一邊的物質)，反應物或生成物的物質的量的比例與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后同種物質的物質的量成倍數關系。因為這種情況下壓強不變，不管反應前后氣體分子數是否改變，對可逆反應的平衡都沒有影響，而成比例地增加反應物后體積膨脹，壓強不變，所以平衡不移動，只要極值等比則平衡等效。活學活用3．(1)DE(2)ABC(3)CDE(4)ABDE解析恒溫恒容下把加入的物質轉化成起始狀態形式，與起始狀態時各物質的物質的量分別相同，即建立相同的平衡狀態。恒溫恒壓下，則為比例相同即可建立相同的平衡狀態。4．(1)0.2mol·L－1·min－1(2)4(3)C(4)(0.8＋0.2a)(5)n(A)＝3n(B)，n(C)≥0[或n(A)＝n(B)＝0，n(C)＞0]解析(1)v(C)＝eq\f(0.4mol·L－1,2min)＝0.2mol·L－1·min－1。(2)Δn(C)∶Δn(B)＝(0.4mol·L－1×2L)∶(1－0.8)mol＝4∶1＝x∶1，x＝4。(3)體積不變，各成分的濃度不變，平衡不移動。(4)壓強對此平衡移動不影響，3molA和1molB等效于4molC。n(B)＝0.8mol×eq\f(4＋amol,4mol)＝(0.8＋0.2a)mol。(5)此反應為等體積反應，所以壓強對平衡移動不影響；等效平衡的條件：把起始加入物質的物質的量按化學計量數換算成方程式同一邊的物質，只要反應物或生成物的物質的量比例相同即可。原平衡的起始配比恰好符合A、B的化學計量數關系，其等效配比有：①n(A)∶n(B)＝3∶1，n(C)＝0，②n(A)∶n(B)＝3∶1，n(C)＞0，③n(A)＝n(B)＝0，n(C)＞0。達標檢測提升技能1．D2．A[根據所給數據，甲、丙為等效平衡，則其中n(CO)相等。乙相