《化学平衡图像等效平衡》
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化学平衡图像等效平衡基础归纳知识点1 速率—时间图像(v-t图像)下列时刻所改变的外界条件:t2:__________ t3:__________ t5:__________NH3百分含量最高的时间段是:__________知识点2 含量(转化率)—温度(压强)图像T1 _____ T2 T1 _____ T2∆H ____ 0 ∆H ____ 0P1 _____ P2 P1 _____ P2 P1 _____ P2m+n ____ p+q m+n ____ p+q m+n ____ p+q口诀:先拐先平数值大,大包小叉等重合【注】大包小叉只适用于反应正向进行....的情况,T1 _____ T2用大包小叉前,先看纵坐标,判断图像描述的∆H ____ 0是哪个方向!知识点3 恒压(温)图在T一定时,P↑,A的转化率_____,平衡____移动,m+n ____ p+q在P一定时,T↑,A的转化率_____,平衡____移动,∆H ____ 0知识点4 速率—温度(压强)图图中a点v正______ v逆,表明此刻反应_______T↑,v正______ v逆,平衡____移动,∆H ____ 0图像题综合训练1. 下列对图像的解读正确的是( )A. 图甲说明T 1>T 2>T 3B. 图乙说明该反应的∆H > 0C. 图丙说明该反应m+m<p+qD. 图丁说明t 秒时,反应达到平衡2. 已知反应原理()()()()2222C s 2NO g N g 2CO g ++,在密闭容器中1mol 2NO 和足量C 发生反应,相同时间内测得2NO 的生成速率与2N 的生成速率随温度变化的关系如图1;维持温度不变,反应相同时间内测得2NO 的转化率随压强的变化如图2。
下列说法错误的是( )A .图1中的A 、B 、C 三个点中只有C 点是平衡点 B .图2中平衡常数K (F )=K (G )C. 图2中E 点的反应速率小于F 点的反应速率 D .图2中2NO 的浓度()()E G c c =知识点5 等效平衡条件 等效条件 结果 恒温恒容 △n(g)≠0 投料换算成相同物质时完全相同 两次平衡时各组分百分数、n 、c 均相同 △n(g)=0 投料换算成相同物质时等比例两次平衡时各组分百分数相同,n 、c 同比例变化 恒温恒压投料换算成相同物质时等比例 两次平衡时各组分百分数、c 相同、n 同比例变化2. , 一定温度下,该反应达到平衡。
化学平衡图像等效平衡一化学平衡图像1.对于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) AH<0(1)增大C(N2),平衡向方向移动,N2的转化率,H2的转化率o(2)增大压强,气体体积缩小,平衡向方向移动,N2、H?的转化率, N2、足的百分含量,NH3的百分含量。
(3)升高温度,平衡向方向移动,、、皂的转化率, N2.H2的百分含量,NH3的百分含量。
2.在2L密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题:n/mol(1)横坐标表示反应过程中,纵坐标表示反应过程中O(2)该反应的化学方程式是3A(g)+B(g) 2C(g)o(3)在反应达2min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是担笠。
(4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2min)时的正反应速率是。
3.在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。
确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。
即“定一议二”原则。
解题过程中,可以作辅助线帮助分析。
例如反应oA(g)+/?B(g) c、C(g)在不同温度下(T}<T2)f压强与混合气体中C的含量(C%)的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)幻为一条等温线,随看压强的增大,C%,化学平衡移动,。
+人—c。
(2)在压强一•定时(如”3),温度升高,C%,化学平衡移动,正反应是反应。
4.在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的Illi线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[以aA(g) + dB(g) cC(g)为例]。
根据图像回答下列问题:⑴图1中,温度亦及的大小关系是温度升高,C%(C的含量),化学平衡逆向移动,正反应是反应。
(2)图2中,压强p】、p2的大小关系是,压强增大,C%(C的含量),化学平衡移动,a+b c o [归纳总结]化学平衡图像题的分析解答方法(1)无论是反应速率图像还是平衡图像,都要清楚纵、横坐标的含义,都要与化学原理相联系,特别是与平衡移动原理相联系。
第5课时化学平衡图像等效平衡[目标导航] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的分析解答方法。
2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。
一、化学平衡图像的基本类型1.速率—时间图(v-t图像)如图所示,此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动(“变”)方向等。
对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的速率变化如图所示:2.浓度—时间图(c-t图像)此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。
此类图像中各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
如图所示:3.速率—温度(压强)图(v-T或v-p图像)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ΔH或气体体积关系。
如图所示:4.恒压(温)线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),常见类型有如下图所示两种情况:5.含量—时间—温度(压强)图此类图像表示的是不同温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数或转化率的变化过程,包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下平衡状态的物质的量分数比较等信息,由图像可以判断T1、T2或p1、p2的大小,再判断反应的ΔH或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应,是气体体积增大的反应还是缩小的反应)。
6.平衡常数变化图像平衡常数只随温度的变化而变化。
对于反应2A(g)+B(g)2C(g)ΔH<0,温度升高,正反应的平衡常数变小,逆反应的平衡常数变大。
如图所示。
7.其他类型如图所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点中,表示v正>v逆的点是c,表示v正<v逆的点是a,而b、d点表示v正=v逆。
诚西郊市崇武区沿街学校第十六讲等效平衡与化学平衡图像(第一课时)一、要点精讲1、等效平衡问题在一定条件下〔定温、定容或者者定温、定压〕,对同一可逆反响,虽然,这样的平衡称为等效平衡。
2、等效平衡的判断类型全等平衡相似平衡等效效果平衡混合物中一样物质的物质的量、含量对应相等平衡混合物中一样物质的物质的量比值相等、含量对应相等外界条件恒温恒容恒温恒容恒温恒压反响特征反响前后△V(g)、△n(g)≠0反响前后△V(g)、△n(g)=0反响前后△V(g)、△n(g)=0或者者≠0判断方法二、【典型例题】【例1】〔06一模)将2molA和2molB充入某密闭容器中发生反响:2A(g)+B(g)xC(g),到达化学平衡后,C的体积分数为a。
假设该反响的条件分别和以下各选项的条件一样,以下判断正确的选项是AD A.假设在恒温恒容下,当x=1时,按1molB、lmolC作为起始物质,到达平衡后,C的体积分数仍为a B.假设在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作起始物质,到达平衡后,C的体积分数大于aC.假设在恒温恒容下,当x=3时,2molB、6molC作起始物质,到达平衡后,C的体积分数不等于a D.假设在恒温恒压下,按3molA、3molB作起始物质,到达平衡后,C的体积分数仍为a,那么x可为任意正整数【例2】(06四县联考〕一定温度下,有可逆反响:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g);ΔH<0。
现将2 mol A和2 mol B充入体积为V的甲容器,将2 mol C和6 mol D充入乙容器并使乙容器在反响开始前的体积为2V(如图1)。
关于两容器中反响的说法正确的选项是A.甲容器中的反响先到达化学平衡状态B.两容器中的反响均达平衡时,平衡混合物中各组份的体积百分组成一样,混合气体的平均相对分子质量也一样C.两容器达平衡后升高一样的温度,两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示D.在甲容器再充入2 mol A和2 mol B,平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓度的2倍【例3】如下列图,当关闭K时,向A中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V〔A〕=V〔B〕=a升,在一样温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生以下反响:2X〔g〕+2Y〔g〕Z〔g〕+2W〔g〕△H<0到达平衡〔Ⅰ〕时V〔B〕=0.9a升,试答复:〔1〕B中X的转化率α〔X〕B为〔2〕A中W和B中Z的物质的量的比较:n〔W〕An〔Z〕B〔填<、>、或者者=〕〔3〕翻开K,过一段时间是是重新达平衡〔Ⅱ〕时,B的体积为升〔用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计〕〔4〕要使B容器恢复原来反响前的体积,可采取的措施是【解析】〔1〕平衡时B中总物质的量为:0.9a×18/a=1mol,设:参加反响的X为nXmol有:2∶1=nX∶〔18-1〕nX=molα〔X〕B=/4=90℅〔2〕B平衡状态可视为A状态体系体积缩小一半形成的,而A体系体积缩小时,平衡向正方向挪动,也就是B中Z的物质的量在2倍于A中Z的物质的量的根底上有所增加,又A中W物质的量是Z的2倍,所以B中Z的物质的量大于A中W的物质的量。
考点15 化学平衡图像与等效平衡【核心考点梳理】一、化学平衡图像1.反应速率图像(vt图)(1)“渐变”类vt图——浓度对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅰ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
(2)“断点”类vt图——温度(或压强)对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。
(3)“平台”类vt图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。
(4)速率-温度(压强)图这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率-时间图,二是隐含时间变化的速率-时间图。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0为例,vT(p)图如图:2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)t图像]此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。
解题原则:注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻),各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。
第5课时化学平衡图像等效平衡1.如图是可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g)(正反应ΔH>0)的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图,下列条件的改变与图中情况相符的是()A.t1时,减小了A或B的物质的量浓度B.t2时,升高了温度C.t2时,增大了压强D.t1时,加入了催化剂2.取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)ΔH<0 反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。
下列示意图中,可能与实验结果相符的是()A.①②B.①④C.②③D.②④3.汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4kJ·mol-1在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是()4.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。
由此可推断()A.正反应是放热反应B.D可能是气体C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体5.如图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。
图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的是()A.上述可逆反应的正反应为放热反应B.X、Y、Z均为气态C.X和Y中只有一种为气态,Z为气态D.上述反应的逆反应的ΔH>06. 有一化学平衡:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),如图是表示A的转化率与压强、温度的关系,分析下图可以得出的正确结论是()A.正反应是吸热反应,且m+n>p+qB.正反应是吸热反应,且m+n<p+qC.正反应是放热反应,且m+n>p+qD.正反应是放热反应,且m+n<p+q7.对于反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1 200 kJ·mol-1,温度不同(T2>T1)其他条件相同时,下列图像正确的是()A BC D8.反应a M(g)+b N(g)c P(g)+d Q(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。