化学平衡作图解析（魏丽娜） .pptVIP

嵊州中学 嵊州中学 化学速率平衡作图解析 嵊州中学 魏丽娜 化学选考三轮复习微专题： 图1 反应时间/s t 甲醇的物质的量/mol 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中会发生如下反应： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH 【问1】在一定条件下，H2和CO2在体积为VL的恒温密闭容器中发生如上反应，甲醇的物质的量和物质的量浓度随时间变化曲线分别如图所示。假定t 时刻迅速使容器体积缩小为2/3 VL ，一段时间后体系重新达到平衡。试在下列两图中画出t 时刻后的变化曲线图。 问题探究 图2 反应时间/s t 甲醇的浓度/mol/L 甲醇的物质的量/mol 反应时间/s 关注斜率 上凸下凹 关注起点 看清横纵坐标的含义 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中会发生如下反应： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH 其对应的平衡常数为K，它随温度变化的曲线如图所示。 【问2】在2L恒容密闭容器中，实验测得，在500K时，充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡。在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图3所示，当反应时间达到3min时，迅速将体系温度升至600K，此时CO2的平衡转化率为40%，请在图中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的后续变化曲线。 问题探究 图3 甲醇的浓度/mol·L-1 t/min 图3 甲醇的浓度/mol·L-1 t/min 关注定量 注意平衡前后的区别 温度/K 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中会发生如下反应： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH 其对应的平衡常数为K，它随温度变化的曲线如图所示。 【问3】在恒容密闭容器中，充入一定量 H2和 CO2在催化剂A的作用下发生上述反应，若起始温度为298K，反应在503K时达到平衡 (此时转化率约为30%) ，请在图4中画出相同时间内从298K到700K时CO2转化率随温度升高的变化曲线。（催化剂未失效） 问题探究 503K之后，反应达平衡，转化率决定于平衡移动，温度越高，CO2转化率越小。 【思考2】503K之后，温度升高CO2转化率如何变化？为什么？ 503K之前，反应未达平衡，转化率决定于速率，所以温度越高，反应速率越快，CO2转化率越大。 关注变化趋势 【思考1】在相同时间内，503K之前，温度升高CO2转化率如何变化？为什么？ 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中会发生如下反应： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH 其对应的平衡常数为K，它随温度变化的曲线如图所示。 【问4】当其他条件相同时，请在图4中补充在催化剂B作用下CO2的转化率变化曲线。（已知：催化剂B的催化效果比催化剂A差，催化剂均未失效） 催化剂A 问题探究 平衡后，转化率决定于平衡移动，催化剂对CO2转化率没有影响。 【思考2】平衡后催化剂的改变对CO2转化率如何影响？ 【思考1】平衡前催化剂的改变对CO2转化率如何影响？ 平衡前，转化率决定于速率，催化效果变差，反应速率变慢，CO2转化率变小。 关注参照曲线 一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应： 反应1：　CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH1 反应2： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2 其对应的平衡常数分别为K1、K2，它们随温度变化的曲线如右图所示。 【问5】反应1、2的活化能如下图所示。在温度为300℃时，使－定量合适体积比的H2和CO2在恒温恒容的密闭容器内进行反应。请在图5中画出CH3OH浓度随时间变化至平衡的曲线图。 问题探究 【思考1】哪个反应先达平衡？ 【思考2】另一反应对此平衡是否有影响？ 关注多过程 图5 浓度/mol·L-1 反应时间/s 图5 CO的浓度呢？ 归纳分类 从反应过程和变化趋势分类 甲醇的物质的量/mol 反应时间/s 图2 反应时间/S 甲醇的物质的量浓度/mol/L 图3 甲醇的浓度/mol·L-1 t/min 图5 总结 知识基础 图形分类 感悟作图要点 单过程单趋势 双过程双趋势 单过程双趋势 平衡前的变化趋势 平衡后的变化趋势 多个反应过程之间相互的影响 化学反应速率 化学平衡移动 反应进程分析 注意坐标 起点、拐点、终点 定量和斜率 曲线确定 练1：【2014浙江】煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO