化学平衡图像问题
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化学平衡和速率图像1.速率-时间(v-t )图像方法:A. 首先分清图像的“突变”和“渐变”,出现渐变的为改变浓度。
如下图甲乙甲图中v 正突然变大、v 逆在t1渐变,可见改变的为增加反应物的浓度。
乙图中v 正突然变小、v 逆在t1渐变,可见改变的为减少反应物的浓度。
B.如果图像都为突变,则改变的可能是温度、压强、催化剂等,以及同时改变反应物和生成物的浓度。
这类图像要先看速率,再看平衡。
首先分析速率较之前的大小变化,如果变大,为增大温度、增大压强、加催化剂,再分析此时v 正、v 逆的相对大小,如果v 正>v 逆,表示平衡正向移动,再从上述条件里选择使平衡正向移动的条件。
例1,N 2+ 3H 22NH 3,△H<0建立平衡后加热对速率的影响如图1。
123图1υ图2如图1所示,t 2时刻后,图像突变,速率较之前都变大,为升温、升压、加催化剂,又因为v 逆>v 正,平衡逆向移动,上述可以使此反应逆向移动的为升温。
如图2所示,t 2时刻后,图像突变,速率较之前都变大,为升温、升压、加催化剂,又因为v 正>v 逆,平衡正向移动,上述可以使此反应正向移动的为升压。
如图3所示,t2时刻后,图像突变,速率较之前都变小,为降温降压,又因为v 逆>v 正,平衡逆向移动,上述可以使此反应逆向移动的为降温。
图3练习1.下列图像为反应H 2(g)+I 2(g)2HI(g);△H>0 的速率-时间图像,分析下列三个图像改变的条件图1中,t2时刻后,图像突变,速率较之前都变大,为升温、升压、加催化剂,又因为v 正>v逆,平衡正向移动,上述可以使此反应正向移动的为升温。
图2中,t1时刻后,图像渐变,v逆突然变小,V正渐渐变小,为减少生成物即HI的浓度。
图3中,t0时刻后,图像突变,速率都变大,为升温、升压、加催化剂,又因为v正=v逆,平衡不移动,根据此反应,为升压或者加催化剂。
练习2一密封体系中发生下列反应:N+3H2 2NH3 +Q,下图是某一时间段中反应速率2与反应进程的曲线关系图:回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是______.(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?、、(3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是______.A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6【答案】(1)t0~t1、t2~t4、t5~t6(2)升高温度,加了催化剂,降低压强(3)t0~t1练习3一定温度下可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后,t0时刻改变某一外界条件,化学反应速率()随时间(t)变化如图所示。
化学平衡的有关图像问题(二)一、教学内容1.化学平衡图象的特征分析2.化学平衡问题研究的重要思维方3.有关转化率的判断计算二、学法指导(一)化学平衡的图象问题研究1. 作用:化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性,.运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点,.能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度.2.方法:(1)注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变,就可能导致图象的改变.例如 对一可逆反应从起始到达平衡,某反应物的A 的百分含量)、A 的转化率αA 分别t 1 t A 的百分含量与时间关系 A 的转化率与时间关系(2)弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。
.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度,.如考虑是直线还是曲线?是上升还是下降?到一定时是否会不再改变?若是两条或两条以上的直线,斜率是否相同?若是两曲线,它们的曲率是否相等?……这一系列的问题必须思考清楚。
.(3)抓住关键的点:如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等.。
同样有一系列问题值得去好好思考,如该不该通过原点?有没有最高(或最低)点?为何有转折点、交点等?3.图象类型(1)横坐标——时间(t )纵坐标——反应速率(v ) 或某物质浓度(C )或某成分的百分含量(A%) 或某反应物的转化率(αA ) 特点:①可逆反应从非平衡到达平衡以前,v 、C 、A% 、αA 均随时间(t )变化,到达平衡后,则不随时间而改变.。
图象中一定将出现平行于横坐标的直线,简称“平台”.tt 1②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小.温度(T)一定,压强(P)越大,V正、V逆越大,t越小压强(P)一定,温度(T)越大,V正、V逆越大,t越小T、P一定,使用正催化剂后V正、V逆均增大,t缩小.③“平台”的相对高低,则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高,说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之,则不利.故可根据图象特点来分析可逆反应特点.例应在反应速率(v)-时间(t)图象中,在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后,V正、V逆的变化有两种:V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变、解析图1中t2-t3曲线与原来连续变化,说明只可能为改变______引起.NH3浓度下降,H2浓度增大,说明平衡是逆向移动,故变化的条件是___________.D中似乎达平衡所需时间长短合理,但使用催化剂,反应速率不但不增大,反而减小,显然不合理。
化学平衡图像问题一、图像规律1、图像类别2、图像的分析方法:一看坐标(明确研究对象),二看点(起点、折点、交点、顶点、终点---确定平衡点、变化点)三看曲线走势(确定量变),适当添加辅助线(等温线、等压线)3、图像题的解题思路:条件变化移动方向平衡量变化(定三议一)化学反应方程的特征(系数、物质状态、能量变化)二、典例1、用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)4C(g)(正反应放热)的正确图象是下图中的A B C D2.可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);ΔH同时符合下列两图中各曲线的规律的是A a+b>c+d T1<T2ΔH<0B a+b>c+d T1<T2ΔH>0C a+b<c+d T1>T2ΔH<0D a+b>c+d T1>T2ΔH>03.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO 2(g)2NO(g)+O 2(g);△H >0,达到平衡。
当改变其中一个条件X ,Y 随X 的变化符合图中曲线的是A 当X 表示温度时,Y 表示NO 2的物质的量B 当X 表示压强时,Y 表示NO 2的体积分数C 当X 表示反应时间时,Y 表示混合气体的密度D 当X 表示NO 2的物质的量时,Y 表示O 2的物质的量 4、下图表示的平衡混和物中,产物X 的百分含量在不同压力下随温度改变的情况,在下述哪一个可逆体系中X 可代表用横线标明的物质A N2(g )+O 2(g )2NO (g )(正反应吸热) B 2SO3(g )2SO 2(g )+O 2(g )(正反应吸热)C N2(g )+3H 2(g )2NH 3(g )(正反应放热)D 4NH3(g )+3O 2(g )2N 2(g )+6H 2O (g )(正反应放热)5.在某恒温的容器中,可逆反应A(g)+B(g)xC(g),有如图所示的关系曲线,下列说法正确的是A 温度:T 2>T 1B 压强 p 1>p 2C 该正反应是吸热反应D x 的值是1*6、在下列反应中:A2(g )+B 2(g )2AB (g )(正反应放热)当其达到平衡时,在下图的曲线中,符合勒沙特列原理的曲线是A ①②B ③④C ①D ①⑤7.右图中的曲线是在其他条件一定时反应:2NO(g )+O 2(g )2NO 2(g )(正反应放热)中NO 的最大转化率与温度的关系。
υt利用图像解决化学平衡问题图像题是化学平衡中的常见题型,是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直观反映。
同时,它又是化学平衡的重点、难点,学生在解答这种类型的试题时总感到疑惑,不知如何去分析,所以也是学生失分地方。
今天我们这节的内容来教大家如何去看懂图像、分析图像,达到最终解决问题的目的。
一、图象题的一般解题思路 ——看懂图像(五看)(1)一看面:即看清横坐标自变量x (如时间、温度、压强等)与纵坐标函数值y (如物质的量、浓度、质量分数、转化率)(2)二看线:即看线的走向、变化趋势 (3)三看点:即起点、拐点、终点(4)四看要不要作辅助线(如等温线、等压线) (5)五看定量图像中有关量的多少。
二、图象题的类型 1. 速率——时间图像: mA (g )+nB (g ) eC (g )+f D (g )1.某温度下,在密闭容器里SO2、O2、SO3 三种气态物质建立化学平衡后,改变条件, 对反应2SO2+O22SO3(正反应放热) 的正、逆反应速率的影响如图1所示。
①加催化剂对速率影响的图象是( C )。
②升温对速率影响的图象是( A )。
③增大反应容器体积对速率影响的图象是(D )。
④增大O2的浓度对速率影响的图象是(B )。
tt2.反应A(g)+B(g)=C(g) (正反应放热)已达平衡,升高温度,平衡逆移,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为( C )3.右图表示的意义是 ( D )A . 增大压强对正反应是气体体积减小的可逆反应平衙体系的影响B . 升高温度对正反应是吸热反应的可逆反应平衡体系的影响C . 减小生成物浓度对可逆反应平衡体系的影响D . 升高温度对正反应是放热反应的可逆反应平衡体系的影响2.质量分数体积分数、转化率、体积分数——时间图象 mA (g )+nB (g ) eC (g )+f D (g )1.可逆反应A (g )十n B (g )3C (g )达到平衡后,条件改变,平衡移动。
化学平衡图像学案一、速度-时间图:可用于:1) 已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。
2) (例1引起平衡移动的因素是 ,平衡向 方向移动。
例2引起平衡移动的因素是,平衡向 方向移动。
例3 已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则温度的变化是 (升高或降低), 平衡向 反应方向移动, 正反应是 热反应。
练习1、对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化,请分析 由于v 正、v 逆均有不同程度的增大,引起平衡移动的原因 可能是 。
练习2、对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),改变压强时有如右图变化,则压强变化是 (或减小),平衡向 反应方向移动,m+n (>、<、练习3、对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如右图所示的变化,请分析t1时的改变原因可能是什么?并说明理由。
练习4、对于达到平衡的可逆反应: X + Y W + Z 图所示。
据此分析 X 、Y 、W 、Z 的聚集状态是( A. Z 、W 均为气态,X 、Y 中有一种为气体B. Z 、W 中有一种为气体,X 、Y 均为气体C. X 、Y 、Z 均为非气体,W 为气体t t t t t tD. X 、Y 均为气体,Z 、W 皆为非气体练习5、如图所示,合成氨反应:N 2(g )+3H 2(g )2NH 3(g )△H <0。
在某一时间段t 0~t 6中反应速率与反应过程的曲线图。
试回答下列问题:(1)合成氨反应已达平衡状态的时间段为: 。
(2)t 1~t 2时间段是改变的 条件使平衡向 方向 移动;t 4~t 5时间段是改变的 条件使平衡 向 方向移动。
(3)在此过程中,氨的百分含量最高的一段时间是 。
解题方法及思路(1)看图像:一看面(即纵坐标与横坐标的意义), 二看线(即线的走向和变化趋势), 三看点(即起点、折点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等), 五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
化学平衡常见图像分析化学平衡图像问题的综合性强;思维难度大;是许多学生感到困难的题型之一..化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来;把习题中的化学原理抽象为数学问题;旨在考查学生对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力..一、化学平衡常见图像及其分析图像I:图像分析:1若a、b无断点;则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致..2若a、b有断点;则平衡移动可能是由于以下原因所导致:①同时不同程度地改变反应物或生成物的浓度;②改变反应体系的压强;③改变反应体系的温度..3若平衡无移动;则可能是由于以下原因所导致:①反应前后气体分子个数不变;②使用了催化剂..4若在的上方;即平衡向正反应方向移动;若在的上方;即平衡向逆反应方向移动..图像II:图像分析:1由曲线的拐点作垂直于时间轴t线的垂线;其交点即为该条件下达到平衡的时间..2由达到平衡的时间长短;推断与、与的相对大小对于此图像:、..3由两平衡时;不同p、T下的量的变化可判断纵坐标y代表的物理量..图像III:图像分析:1固定温度T或压强p;即作横坐标轴的垂线;观察分析图中所示各物理量随压强p或温度T的变化结果..2关键是准确判断所作垂线与原温度或压强曲线的交点的纵坐标..3y可以是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等..图像IV:图像分析:1温度为点为化学平衡点..2温度段是随温度T升高;反应速率加快;产物的浓度增大或反应物的转化率增大..3温度段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果..二、解答化学平衡图像问题的技巧在解答化学平衡图像问题时;要注意技巧性方法的应用..1、“先拐先平;数值大”:在含量—时间曲线中;先出现拐点的;则先达到化学平衡状态;说明该曲线的温度较高或压强较大;2、“定一议二”:在含量—温度或压强曲线中;图像中有三个变量;先确定一个量不变;再讨论另外两个量的关系因为化学平衡移动原理只适用于外界“单因素”的改变;导致的平衡移动的分析;即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通常作一条横坐标的垂线;讨论横坐标与曲线的关系..三、典型考题例析例:下图是温度和压强对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中只有一种是气态;Z为气态D. 上述反应的逆反应的解析:根据题目中的图像;在压强不变的情况下;例如1000kPa;随着温度的升高;Z的体积分数增大;即随着温度的升高;平衡向正反应方向移动..所以;正反应为吸热反应;;逆反应为放热反应;;故A、D项错误..同样;在温度不变的情况下;从1000→100→10kPa;随着压强的减小;Z的体积分数增大;即随着压强的减小;平衡向正反应方向移动;正反应为气体体积增大的反应;所以C项正确..答案:C三、典型考题例析例:下图是温度和压强对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中只有一种是气态;Z为气态D. 上述反应的逆反应的。
化学平衡图像的解题技巧一、考点知识网络建构1.解化学平衡图像题三步曲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;2二个原则1先拐先平;例如,在转化率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高;2定一论二;当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系3.有关化学平衡图像的知识规律1对有气体参加的可逆反应,在温度相同的情况下,压强越大,到达平衡所需的时间越短;在压强相同情况下,温度越高,到达平衡所需的时间越短;2使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率,改变到达平衡所需时间,但不影响化学平衡移动;3同一反应中,末达平衡前,同一段时间间隔内,高温时其他条件相同生成物含量总比低温时生成物含量大;高压时其他条件相同生成物的含量总比低压时生成物的含量大;4平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增加,但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加;4.解答图像类题目的注意事项1注意物质的转化率与其百分数相反;2注意图像的形状和走向是否符合给定反应;3注意图像是否过愿点;4注意坐标格的数据,也可由它判断反应物或生成物在方程式里的系数,或据此求反应速率;5注意抓两个变量间的关系,判断图像正确与否,可加辅助线,常在横坐标上画垂直线为辅助线来判断图像是否合理;二、常见的平衡图像例析1. 以v-t图像描述化学平衡移动的本质例1已知合成氨的反应为:在一定条件下达到化学平衡,现升高温度使平衡发生移动,下列图像中能正确描述正、逆反应速率v变化的是2. 以物质的量浓度-时间nc-t图像描述可逆反应达平衡的过程例2在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是A. 反应的化学方程式为2M NB.C、D.3.由化学反应方程式的特点,根据平衡移动原理,判断有关图像的正误,即平衡移动原理的应用;例3反应X气+3Y气2Z气+热量,在不同温度、不同压强p1>p2下,达到平衡时,混合气体中Z的质量分数随温度变化的曲线应为;4. 以物质的量转化率-时间nR-t图像描述温度或压强对平衡移动的影响例4 2000年北京测试题已知某可逆反应aA气+bB气cC气+Q 在密闭容器中进行,在不同温度T1和T2及压强p1和p2下,混合气中B的质量分数w B与反应时间t的关系如图4所示;下列判断正确的是;<T2, P1<P2, a+b >c, Q<0>T2, P1<P2, a+b <c, Q<0C. T1<T2, P1>P2, a+b <c, Q<0D. T1>T2, P1>P2, a+b >c, Q>05. 以转化率体积分数-压强、温度R-p、T图像判断平衡状态例5 如图,条件一定时,反应2正反应为放热中NO的与T变化关系曲线图,图中有a、b、c、d4个点,其中表示未达到平衡状态,且的点是A. aB. bC. cD. d6. 根据R质量分数w、体积分数-p、T图像判断反应特征例6 已知反应,A的转化率与p、T的关系如图,根据图示可以得出的正确结论是A. 正反应吸热,B. 正反应吸热,. 正反应放热,7. 由v-pT图像描述平衡移动时正逆v的变化例7 下列反应符合下图p-v变化曲线的是A. 2HIgB.C. 4NOg+D. COg+Cs 2COg8. 混合气体平均相对分子质量—温度压强图像例8可逆反应2A+B2Cg+>0随T℃变化气体平均相对分子质量的变化如图所示,则下列叙述中正确的是A. A和B可能都是固体B. A和B一定都是气体C. A和B可能都是气体D. 若B为固体,则A一定为气体9. 由体积分数—温度图像判断平衡进程例9在容积相同的不同密闭容器内,分别充入同量的,在不同温度,任其发生反应,在第7秒时分别测定其中的体积分数,并绘成下图曲线;1A、B、C、D、E中,尚未达到化学平衡状态的点是________;2此反应的正反应是______热反应;3AC段曲线是增函数曲线,CE段曲线是减函数曲线,试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为____________________________________________________;4v 正_____v逆。