学案六化学速率平衡图表分析与数据处理【教学目标】1.理解化学平衡图像的意义,掌握化学平衡图像题的解法。2.借助速率和平衡的图像,了解平衡在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。3.通过对“化学反应速率和化学平衡”的图表以及“化学反应的过程图像”的分析,提高学生对图表信息进行综合处理和加工的能力。4.通过同学之间对图像题的解题方法的讨论分析,体会同伴间互助学习的必要性。【教学重点】阅读表格数据、图像,对化学平衡的综合分析,解决实际问题。【教学难点】平衡图像解题思路、方法与技巧。【考情分析】从近几年看,化学反应速率和化学平衡的考查,试题的创新性、探究性逐年提升,如:考查问题多样化的平衡图像问题,通过设计新颖的速率、平衡计算以及通过图像、表格获取信息、数据等试题在情境上、取材上都有所创新,而且化学反应速率与化学平衡还与元素化合物知识相互联系,综合考查,并且两者的结合也日趋紧密。如2015·全国卷Ⅰ·28,2016·全国卷Ⅱ·27,2017·全国卷Ⅰ·28等。1.常见速率、平衡图像(1)物质的量(或浓度)-时间图像例如,某温度时,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(2)含量—时间—温度(压强)常见形式有如下几种。(C%指生成物的质量分数;B%指某反应物的质量分数)(3)恒压(温)的图像分析该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:如图2所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正<v逆的点是1,而2、4点表示v正=v逆。2.解答化学平衡图像题二个原则和三个步骤(1)二个原则①先拐先平。例如,在转化率—时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。②定一论二。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。(1)三个步骤①看懂图像:看图像要五看。一看面,即看清横坐标和纵坐标;二看线,即看线的走向、变化趋势;三看点,即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等;四看要不要作辅助线、如等温线、等压线;五看定量图像中有关量的多少。②联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。③推理判断:结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息,根据有关知识规律分析作出判断。考点指导1化学平衡中的表格数据处理【典例1】某温度下进行反应:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.40(1)0~2s内,v(Cl2)=________。(2)保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22mol·L-1,则反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。(3)该温度下,此反应的平衡常数K=________;若在2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行该反应,则该反应K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.2molCOCl2、0.60molCl2和0.60molCO,反应达到平衡前的速率:v(正)________(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。(5)若起始时向该容器中充入2.0molCOCl2(g),经过一段时间后达到平衡,n(Cl2)________(填“>”、“<”或“=”)0.8mol。(6)保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0molCl2和1.2molCO,达到平衡时,Cl2的转化率________(填“>”、“<”或“=”)60%。(7)若该反应是在恒温恒压下进行,则达到平衡时反应物的转化率将________(填“>”、“<”或“=”)40%。解析(1)v(Cl2)==0.075mol·L-1·s-1。(2)对于题中原平衡,c(Cl2)==0.2mol·L-1,温度升高,c(Cl2)=0.22mol·L-1,说明平衡正向移动,正反应吸热。K==0.133(mol·L-1)。因为正反应是吸热反应,随着反应的进行,温度降低,平衡逆向移动,K减小。(4)Q==0.15>K,反应逆向进行。(5)若起始充入2.0molCOCl2(g),体积扩大2倍,则达到平衡时n(Cl2)=0.8mol,压回原体积,即增大压强,平衡逆向移动,n(Cl2)减小。(6)若充...