莫 化学平衡图像专题复习
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高考总复习化学平衡图像【高考展望】图像题是化学反应速率和化学平衡部分的重要题型。
这类题可以全面考查各种条件对化学反应速率和化学平衡的影响,具有很强的灵活性和综合性。
该类题型的特点是:图像是题目的主要组成部分,把所要考查的知识寓于坐标曲线上,简明、直观、形象,易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。
当某些外界条件改变时,化学反应速率或有关物质的浓度(或物质的量、百分含量、转化率等)就可能发生变化,反映在图像上,相关的曲线就可能出现渐变(曲线是连续的)或突变(出现"断点")。
解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。
析图的关键在于对“数”、“形” 、“义” 、“性”的综合思考,其重点是弄清“四点”(起点、交点、转折点、终点)及各条线段的化学含义,分析曲线的走向,发现图像隐含的条件,找出解题的突破口。
【方法点拨】一、解答化学平衡图像题的一般方法:化学平衡图像题,一是以时间为自变量的图像;二是以压强或温度为自变量的图像。
从知识载体角度看,其一判断化学平衡特征;其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程;其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征;其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。
①确定横、纵坐标的含义。
②分析反应的特征:正反应方向是吸热还是放热、气体体积是增大还是减小或不变、有无固体或纯液体物质参与反应等。
③分清因果,确定始态和终态;必要时可建立中间态以便联系始、终态(等效模型)。
④关注起点、拐点和终点,分清平台和极值点,比较曲线的斜率,把握曲线的变化趋势,抓住“先拐先平数值大”。
⑤控制变量:当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量之间的关系。
⑥最后检验结论是否正确。
二、常见化学平衡图像归纳:例:对于反应mA (g)+nB (g)pC (g)+qD (g),若m+n>p+q且ΔH>0。
1.v-t图像2.v-p(T)图像3.c-t图像4.c-p(T)图像【典型例题】类型一:速率-时间的图像例1.(2019 朝阳高三第一学期期中)对于达到平衡的可逆反应:X+Y⇌W+Z,其他条件不变时,增大压强,正、逆反应速率(υ)变化的情况如图所示.下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是()A.W、Z均为气体,X、Y中只有一种为气体B.X、Y均为气体,W、Z中只有一种为气体C.X、Y或W、Z中均只有一种为气体D.X、Y均为气体,W、Z均为液体或固体【思路点拨】由图象可知,其他条件不变时,增大压强,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,以此解答该题.【答案】B【解析】分析图象,其他条件不变时,增大压强,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,符合条件的只有B,故选B。
一、几大影响因素对应的基本v-t图像1.浓度当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
改变浓度对反应速率及平衡的影响曲线:2.温度。
在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向着吸热的方向进行;降低温度,化学平衡向着放热的方向进行。
化学平衡图像专题知识梳理由曲线可知:当升高温度时,υ正和υ逆均增大,但吸热方向的速率增大的倍数要大于放热方向的速率增大的倍数,即υ吸>υ放,故化学平衡向着吸热的方向移动;当降低温度时,υ正和υ逆<υ放,故化学平降低,但吸热方向的速率降低的倍数要大于放热方向的速率降低的倍数,即υ吸衡向着放热的方向移动。
3.压强对于有气体参加且方程式左右两边气体物质的量不等的反应来说,在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向着气体物质的量减小的方向移动;减小压强,平衡向着气体物质的量增大的方向移动。
改变压强对反应速率及平衡的影响曲线[举例反应:mA(g)+n(B)p(C),m+n>p]由曲线可知,当增大压强后,υ正和υ逆均增大,但气体物质的量减小的方向的速率增大的倍数大于气体物质的量增大的方向的速率增大的倍数(对于上述举例反应来说,即'υ正增大的倍数大于'υ逆增大的倍数),故化学平衡向着气体物质的量减小的方向移动;当减小压强后,υ正和υ均减小,但气体物质的量减小的方向的速率减小的倍数大于气体物质的量增大的方向的速率逆减小的倍数(对于上述举例反应来说,即'υ正减小的倍数大于'υ逆减小的倍数),故化学平衡向着气体物质的量增大的方向移动。
【注意】对于左右两边气体物质的量不等的气体反应来说:*若容器恒温恒容,则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等),虽然容器中的总压强增大了,但实际上反应物的浓度没有改变(或者说:与反应有关的气体总压强没有改变),故无论是反应速率还是化学平衡均不改变。
高二化学化学平衡图像专题1.图像问题解题步骤(1)看懂图像:①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图像中有关量的多少。
(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作出判断:根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。
2.原则 (1)“定一议二”原则在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。
(2)“先拐先平,数值大”原则在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。
1. 以速率—时间图像计算平衡浓度例1.在容积固定为2L的密闭容器中,充入X、Y气体各2mol,发生可逆反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g),并达平衡,以Y表示的反应速度v正、v逆与时间t的关系如图所示,则Y的变化浓度表达式正确的是(式中S是对应区域的面积)()A.2−SaobB.SaobC.SdobD.1−Saob练习1. I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I−(aq)=I−3(aq)某I2、KI混合溶液中, I−3的物质的量浓度c(I−3)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).下列说法正确的是()A. 反应I2 (aq)+I−(aq)═I−3 (aq)的△H>0B. 状态A 与状态B 相比,状态A 的c (I 2)大C. 若反应进行到状态D 时,一定有v 正>v 逆D. 若温度为T 1、T 2,反应的平衡常数分别为K 1、K 2,则K 1>K 22. 以速率-时间图像描述化学平衡移动的本质 例2. 反应A(g)+B(g) C(g);△H<0已达平衡,升高温度,平衡逆向移动,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为3.以物质的量(浓度)—时间图像描述可逆反应达平衡的过程 例3. 如图表示反应X (g )⇌4Y (g )+Z (g )△H <0,在某温度时X 的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述正确的是( )A. X 的平衡转化率为85%B. 第6 min 后,反应就终止了C. 若升高温度,X 的平衡转化率将大于85%D. 若降低温度,v 正减小,v 逆增大练习 500℃、20MPa 时,将H 2和N 2置于一容积为2L 的密闭容器中发生反应。
授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的推断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式;可以计算出物质的平衡转化率;教学重难点推断反应是否达到平衡状态;反应物平衡转化率的变更推断;焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节学问点讲解1.化学平衡常数(1)定义在肯定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用K表示。
(2)表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
(3)应用①推断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。
K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全②推断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在随意状态时,浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平衡状态;Q c<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数推断反应的热效应若上升温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若上升温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2.转化率对于一般的化学反应:a A+b B c C+d D,达到平衡时反应物A的转化率为α(A)=A AA的初始浓度-的平衡浓度的初始浓度×100%=0(A)(A)(A)c cc×100%[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平衡时A的浓度]反应物平衡转化率的变更推断推断反应物转化率的变更时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视详细状况而定。
常见有以下几种情形:反应类型条件的变更反应物转化率的变更有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变3.化学反应进行的方向一、自发过程1.含义在肯定条件下,不须要借助外力作用就能自动进行的过程。
高(Gao)考化学专题复习:化学平衡图像专题1.对反(Fan)应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(?),下列图象的描述(Shu)正确的是A. 依(Yi)据图①,若(Ruo)t1时升高温度,则ΔH<0B. 依据图①,若t1时增大压强,则D是固体或液体C. 依据图②,P1>P2D. 依据图②,物质D是固体或液体【答案】B2.下列图示与对应的叙述相符的是A. 图甲表示放热反应在有无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B. 图乙表示一定温度下,溴化银在水中的沉淀溶解平衡曲线,其中a点代表的是不饱和溶液,b点代表的是饱和溶液C. 图丙表示25℃时,分别加水稀释体积均为100mL、pH=2的一元酸CH3COOH溶液和HX溶液,则25℃时HX的电离平衡常数大于CH3COOHD. 图丁表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大【答案】B3.—定条(Tiao)件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-57.3 kJ/mol,往(Wang) 2L 恒容密(Mi)闭容器中充入 1 mol CO2和(He)3 mol H2,在不同催化剂作(Zuo)用下发生反应①、反应②与反应③,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示,b点反应达到平衡状态,下列说法正确的是A. a 点 v(正)>v(逆)B. b点反应放热53.7 kJC. 催化剂效果最佳的反应是③D. c点时该反应的平衡常数K=4/3(mol-2.L-2)【答案】A4.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,由此推断错误的是A. 正反应是放热反应B. A、B一定都是气体C. D一定不是气体D. C可能是气体【答案】B5.下图是恒温下H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图,t1时刻改变的外界条件是A. 升高温(Wen)度B. 增大(Da)压强C. 增大反应(Ying)物浓度D. 加入(Ru)催化剂【答(Da)案】C6.汽车尾气净化的主要反应原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。
化学平衡图像专题复习 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】专题五化学平衡图像一、化学平衡图象常见类型1、速度—时间图此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.例1.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体C.X、Y、Z、W皆非气体D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体专练1:A(g)+3B(g) 2C(g)+Q(Q>0)达到平衡,改变下列条件,正反应速率始终增大,直达到新平衡的是()A.升温 B.加压 C.增大c(A) D.降低c(C) E.降低c(A)2、浓度—时间图此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.例2.图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.3、含量—温度(压强)—时间图这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征.例3.同压、不同温度下的反应:A(g)+B(g)C(g);△HA的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是()A.T1>T2,△H>0 B.T1<T2,△H>0 C.T1>T2,△H<0 D.T1<T2,△H<0例4.现有可逆反应A(g)+2B(g)nC(g);△H<0,在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是()A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=34、恒压(温)线该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强.例5.对于反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是()5.速率—温度--压强—时间图例6.反应2X(气)+Y(气) 2Z(气)(正反应为放热反应),在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下,产物Z的物质的量[n(z)]与反应时间(t)的关系如图所示。
专题五化学平衡图像一、化学平衡图象常见类型1、速度—时间图此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.例1.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体C.X、Y、Z、W皆非气体D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体专练1:A(g)+3B(g) 2C(g)+Q(Q>0)达到平衡,改变下列条件,正反应速率始终增大,直达到新平衡的是()A.升温 B.加压 C.增大c(A) D.降低c(C) E.降低c(A)2、浓度—时间图此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.例2.图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.3、含量—温度(压强)—时间图这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征.例3.同压、不同温度下的反应:A(g)+B(g)C(g);△HA的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是()A.T1>T2,△H>0 B.T1<T2,△H>0 C.T1>T2,△H<0 D.T1<T2,△H<0例4.现有可逆反应A(g)+2B(g)nC(g);△H<0,在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是()A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=34、恒压(温)线该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强.例5.对于反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是()5.速率—温度--压强—时间图例6.反应2X(气)+Y(气) 2Z(气)(正反应为放热反应),在不同温度(T 1和T 2)及压强(P 1和P 2)下,产物Z 的物质的量[n(z)]与反应时间(t)的关系如图所示。