10类化学平衡图像题例析
高中化化学平衡有关图像
B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂
C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强
D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂
12.在一定条件下,可逆反应2X(g) 2y(g)+z(g)(正反应放热),在t1时达到平衡,然后在t2时开始加热至一定温度后停止加热并保温,到t3时又建立平衡,下图中能表示这一变化情况的是()
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
4.反应:L(固)+aG(气) bR(气)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响图所示:图中:压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断
A.上述反应是放热反应B.上述反应是吸热反应
3.(四川卷)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是()
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
勒沙特列原理适应于各种平衡体系,有着深刻的内涵,学习时要从原理入手,剖析潜在的规律,总结出操作性较强的判断标准.
专练2:可逆反应aA(g)+bB(g) pC(g),反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示压强不同的曲线,B图表示的是温度不同的曲线,试比较下列大小关系:P1______P2,T1______T2,ΔH_____0,a+b______p。
[方法技巧]化学平衡经常会以图像来考查,不仅要掌握影响化学平衡的因素及勒沙特列原理,同时还要掌握识图的方法和一些规律,如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。
化学平衡图像的基本类型和分析方法
化学平衡图像的基本类型和分析方法一、化学平衡图像的基本类型1、速率—时间图(v-t图像)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。
←2NH3(g)中先补充N2和H2,如像平衡体系N2(g)+3H2(g)−→一段时间后又升高温度,其v-t图像如图2-30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)含量在反应过程中的变化情况。
←AB从开始至达到平衡以后的c-t变化关系如图2-31所示。
此类如A+B−→图像要注意各物质曲线的折点(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。
如果达到平衡后再改变条件,平衡发生移动,则依据平衡移动带来的浓度变化可以画出相应的c-t图像,依据c-t图像中浓度变化可以判断所变的条件。
如图2-32中,10min——15min内,c(SO2)、c(O2)减小的速率和c(SO3)增大的速率明显加快,可能的原因是加了催化剂或缩小了容器体积(增大了压强)或升高了温度;15min-20min内处于平衡状态;第20min时c(O2)“直线”增大后再慢慢减小,c(SO2)和c(SO3)分别在原起点上慢慢减小和增大,由此判断,第20min时的条件变化应是加入了氧气。
3、含量-时间-温度(压强)图此类图像表示的是不同的温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数的变化过程,包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下的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∆H或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应,或者是气体体积增大的含有缩小的反应)。
对←cC(g),常见此于反应aA(g)+bB(g) −→类图像如图2-33所示。
4、恒压(温)线该类图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),常见类型有如图2-34所示两种:5、其他类型如图2-37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四个点种,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)。
化学平衡图像专题(超详细版)
C
练习1:对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应 吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能 表示( AD )
A.B物质的转化率 B.正反应的速率 C.平衡体系中的A% D.平衡体系中的C%
Y
300℃ 200℃ 100℃
P
练习2:
对于可逆反应 2AB3(g) A2(g) + 3B2(g) (正 反应吸热),下列图像正确的是(BD )
v
v正 v逆
t1 t2
t
若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低 温度,画出平衡移动过程中的 v - t 图。
对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),改 变压强时有如下图变化,则压强变化是 逆 反应 增大 增大或减小),平衡向______ ______( < 方向移动,m+n______(> 、<、=)p+q。
T2P2 T1P2 T1P1
pC(g)+qD(g)
t
判断m+n与p+q的关系?正反应是放热 还是吸热?
m+n<p+q 正反应吸热
四、某物质的转化率(或百分含量)温度(或压强)图:
对于反应mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g)
1.01*107Pa
1.01*106Pa 1.01*105Pa
T1
T2
T
判断正反应是放热还是吸热? 正反应吸热
五、其它: 对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
v
v正 v逆
T 判断正反应是放热还是吸热? 正反应吸热
练 习 题
化学平衡图像专题
2Z(g)(正反应放热)
v(逆) v v(正) v(逆) v(正) v(逆) t1 v(正)
上图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系, t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物 质的初始加入量。下列说法中正确的是 ( A ) A.t2时加入了催化剂 B.t3时降低了温度 C.t5时增大了压强 D.t4~t5时间内转化率最低
练习题
1、mA(s)+nB(g) qC(g);ΔH<0的可逆反应, 在一定温度下的密闭容器中进行,平衡时B的体积 分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示,下列叙述正 确的是( B、C ) A、m+n<q 平衡线
B、n>q
C、X点时的状态,V正>V逆 D、X点比Y点混和物的 正反应速率慢
【例】相等物质的量的X气体和Y气体混合后,一定条件下发生 nZg。保持压强不变,经时间t, 反应:Xg+Yg Z气体在反应混合物中的体积分数与温度T的关系如图Ⅰ所示。 1 此反应的正反应方向是填吸热或放热 反应。 2 此反应在时间t内达化学平衡时的温度是( ) 若保持T1不变此时间为t1,请在图Ⅱ上描绘出Z%与时间t 的关系曲线。 3 其他条件不变,在T<T1的某一温度时,该反应能否建立 平衡填能或不能 4 若在T2时增大压强,达新平衡时Z%将增大,则化学方程式 中n的取值为 。
平衡点
V(逆)
T
v
对于反应mA(g)+nB(g) v正
pC(g)+qD(g) v v正 v逆
v逆
T1 T2
•应吸热
A%
T
450℃
•正反应放热
T
P1
•m+n<p+q
P
化学平衡里的图像问题
化学平衡的有关图像问题一、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。
二.方法1、看图像一看面:看清图像中横坐标和纵坐标的含义。
二看线:弄清图像中线的斜率或线走势的意义。
三看点:明确曲线的起点、终点、交点及拐点等。
四看是否需要辅助线:等温线,等压线等。
五看量:定量图像中有关量的多少2、想规律(1)即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(2)掌握“先拐先平数值大”原则,即高温高压时反应速率快,有利于先达平衡,也就是说在其他条件相同时,较高温或较高压强达到平衡所用的时间短。
(3)运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系,即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)转化值之比。
3、作判断:依题意仔细分析作出正确判断。三. 图象类型归纳(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”。
②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡的时间。
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。
气中的百分含量A.T1<T2,P1>B.T1> T2,P2四. 图像分析【分析1】速率~时间图例1对于a A(g)+bB (g) c C(g ) △H=QKJ/mol 反应, 分析下列图像。
(1) t 2时刻改变的条件是【分析2】含量~时间~温度(压强)图2 对于反应mA(气) + nB(气)≒ pC(气RAB、正反应吸热,L是固体C、正反应放热,L是气体D、正反应放热,L是固体或液体【分析3】浓度(或物质的量)~时间图例4 可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0 mol/L。
化学平衡图像
c 4
3 2 1
1)写出化学反应方程式: B A C
5A
3B+2C
2)求反应物的转化率: A的转化率=2.5/4 ×100% =62.5%
t
【关键】
1. 分清反应物、生成物 2.依据浓度(物质的量)的变化之比判断计量数之比
3.依据最终浓度判断是否为可逆反应
【练1】
物质的量 物质的量
2.0 1.5
升高 T或增大P
t
t
v v正 v逆
t1 t2
v v逆 v正
t1 t2
t
t
降低 T或减小P
【例3】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 请分析t1时的改变因素可能是什么?
v
v正= v逆
t1
t
a. 加入催化剂 b. 当m+n=p+q时增大压强
【练3】 v
V(逆) V(正) V(逆) V(正) V(正) V(逆)
t
T1___T2 ,正反应__热 > 吸
【练4】
对于 m A (g) + n B (g) 则: p C (g) △H=Q 有如图所示的变化, C% ;
T2 P2
T1 P2
①p1与 p2 的关系是 P2 > P 1
②m + n 与p的关系是m + n > p ; ③T1 与 T2的关系是 T2 < T 1 ④Q与 0 的关系是 Q <0 ; 。
v
B A C
v正 v逆
t1 t2
v
v
正
v
t
t
T1 逆 T2
v-T 或 v-P 图
T
高考化学平衡图象题解法例析
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● 王 璃 阳
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化 学平 衡 图象 试 题 主 要考 查化 学 反 应 速 率 和化 学 平 衡 、 子 反直 、 量 变 化 、 离 能 溶解 度 、 离平 衡 等 知 电 识点 , 于 全 国 卷 来 说 20 对 05年 、07年 、08年 、 20 20 20 年 的 图 象题 , 查 的 内 容 都 是 化 学 反 应 速 率 和 09 考 化 学平 衡 方 面 知 识 , 里 我 总结 一 下 化 学 反 应 速 率 这 和 化学 平 衡 图象 解 题 的 方 法 , 便 同学 们 在 高 考 中 以 轻 松拿 到这 部 分 试 题 的 分 。几 种 类 型 图 象 总 结 如
化
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高考化学图象试题与文字类型试题相比具有新 颖商观 、 内涵丰富 、 生动活泼 、 信息量大 、 形象理解与 抽 象思 维 巧 妙 结 合 等 特 点 , 题 的 表 现 形 式 丰 富 多 试 样, 并且能很好地 考查考生 的提炼 、 集 、 搜 应用信息 的 能力 、 析处 理 数 据 的能 力 , 次 清 晰 , 易适 度 , 分 层 难 能 够 巧 妙地 考 查 学 生 基 本 化学 素养 而 深 受命 题人 的
化学反应速率与化学平衡图像专题
化学反应速率与化学平衡——图像专题❖一、化学反应速率图像1.浓度(或物质的量)----时间图像2.速率----时间图像3.速率----T/P图像❖二、化学平衡图像1.含量——时间图像2.含量——压强/温度曲线一、化学反应速率图像❖ 1.浓度(或物质的量)----时间图像❖(1)分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。
❖(2)浓度(物质的量)变化量之比=计量系数之比❖(3)是否为可逆反应观察下图:❖规律:❖C-t图像:斜率代表反应速率(1)浓度发生突变,改变了反应物的浓度(直接改变浓度或改变体积):①改变反应物的浓度,只有某些物质的浓度发生改变;②改变体积,所有物质的浓度均发生同等比例的改变(2)浓度不发生突变,改变温度或加催化剂。
(3)根据斜率的改变分析改变的条件❖n-t图像:斜率代表反应速率(1)物质的量发生突变,改变了反应物的浓度;(2)物质的量不发生突变,改变温度或加催化剂或改变体积。
(3)根据斜率的改变分析改变的条件【技巧】1、C-t与n-t图像规律中的不同。
2、找突变点练习1:观察下图,回答:①由第Ⅰ次平衡到第Ⅱ次平衡,平衡移动的方向是________,采取的措施是_______________;②比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应速度(T3)的高低:T2 ____T3填(“>、=、<”)判断的理由是____________答案:正反应;从反应体系中移除产物C;> ;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动练习2:正反应放热的可逆反应,若反应开始经t1s后达平衡,在t2s 时由于反应条件改变,使平衡破坏,到t3s时又达平衡,如下图所示。
(1)该反应的反应物是______(2)该反应的化学方程式为_________________(3)分析从t2到t3时曲线改变的原因是()A、增大了X或Y的浓度B、使用了催化剂C、缩小体积,使体系压强增大D、升高了反应温度答案:; D练习3:已知A、B、C都是气态物质。
常见化学平衡图像题的解法
一. 教学内容:常见化学平衡图像题的解法二. 教学目标了解各类图像题的特点;能用一定的方法审视解决化学平衡图像问题。
三. 教学重点、难点审视解决化学平衡图像问题的方法及技巧四. 教学过程:根据化学平衡状态的特点以及条件对反应速率及化学平衡状态的影响,用数学上坐标轴的方法表示条件对反应速率、转化率、产率以及各物质的浓度、百分含量等相互关系的图像,称为化学平衡图像。
说明:对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:①看图像,认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。
所谓看图像,是指:一看轴(即横坐标和纵坐标的意义),二看点(即起点、折点、交点和终点),三看线(即线的走向和变化趋势),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势)等,这是解题的基础。
②紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小关系,注意图像的走向是否符合给定的反应,在条件与变化之间搭桥;也可以根据坐标的数据,判断反应物或生成物在方程式中的系数,或据此求反应速率。
④看清起点、拐点、终点,注意图像是否经过“原点”,即是否有“0”项,尤其是特殊点的意义,看清曲线的变化趋势。
⑤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,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。
勒夏特列原理只适用于一个条件的改变,所以图像中有多个变量时,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。
⑦注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系:某物质的转化率与其“百分数”相反。
【典型例题】几种常见的图像:1、浓度-时间图像:说明:解这类题的关键是:①何为反应物、生成物②反应物、生成物的计量数关系③是否为可逆反应例1. 某一反应在一定条件下充分反应,一段时间后C、A、B之间的关系如图所示。
常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
最高的是___A___。
A.t0~t1 C.t3~t4
B.t2~t3 D.t5~t6
根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,则NH3的含量均 比t0~t1时间段内的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中 画出反应速率的变化曲线。
2.向一容积不变的密闭容器中充入一定量 A 和 B , 发 生 如 下 反 应 : xA(g) + 2B(s) yC(g) ΔH<0。在一定条件下,容器中 A、C 的物质的 量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下 列问题: (1)用A的浓度变化表示该反应在0~10 min内的 平均反应速率v(A)=__0_.0_2__m_o_l_·L_-__1·_m__in_-__1 _。
t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大的更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时 改变的条件是升温;t3时,v正、v逆同时增大且增大程度相同,平衡不移动,所 以t3时改变的条件是加催化剂;t4时,v正、v逆同时减小,且v正减小的更快,平 衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量
常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
复习目标
学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像,能解答化学反应原理的相关问题。
内容索引
类型一 速率-时间图像 类型二 反应进程折线图 类型三 恒压(或恒温)线 类型四 投料比—转化率相关图像 真题演练 明确考向
<
>
速率-时间图像
必备知识
1.常见含“断点”的速率—时间图像
A.维持温度、反应体系容积不变,t1时充入SO3(g)
化学平衡图像问题
右图表示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: 浓度 2.0 A ; A 1.6 (2)反应物的转化率是: 1.2 40% ; 0.8 C B 0.4 (3)该反应的化学方程式 0 为 2A B+3C t1 时间
可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在一定的条件下 反应混合物中各组分的浓度 (mol· L-1) 与时间 t(min) 的变化曲线如图所示,根据图示,回答 (1)时间t1的意义是
0
P
二、化学平衡图像问题的解题原则
定一议二
A 的 转 化 率
先拐先平,数值大
A 的 转 化 率10Leabharlann CoT2(或P2)
10 C
o
T1(或P1)
P
0
0
t1
t2
t
三、化学平衡中常见的图像类型
1.浓度—时间图
2.速率—时间(温度或压强)图
3.转化率(或百分含量)—温度(或压强)图
4.转化率(或百分含量)—时间图
•若对以上反应已知m+n>p+q,平衡后降低 压强时,画出相关的 v – t 图。
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下 图所示的变化,请分析t1时的改变因素可能 是什么?并说明理由。 由 • 于 v 、 v 相同程 正 逆 v v正 =v逆 度的增大,t1时的改变 因素可能是 a.加入(正) 催化剂 b.当m+n=p+q t t1 时增大压强。平衡没有 移动。
<
0
时间
•对于反应mA(g)+nB(g)
B%
化学平衡图像类型及解答要点
化学平衡图像类型及解答要点作者:王开山来源:《中学化学》2015年第05期图像题以其信息量大、直观、简明并能很好地考查学生的读图能力、分析能力等特点成为化学学科中的重要题型之一,尤其在化学平衡中得到了很好地体现。
笔者将化学平衡中的图像题进行了归类并给出了每一类图像题的解答要点,与各位同行交流。
一、常规图像(例题略)类型一:速率-时间图像(如图1所示)解答要点速率时间图可根据正逆反应速率相对大小来判断平衡的移动方向或是否达到平衡状态。
类型二:物质参数-时间图像(如图2、图3所示)解答要点物质参数可以是物质的量、质量、质量分数、物质的量分数、转化率等。
依据这些参数随时间的变化可以确定平衡的建立过程、判断平衡的移动方向或判断反应是否已经达到平衡状态。
类型三:物质参数-时间-温度/压强图像(如图4、图5所示)解答要点解答该类型图像的主要原则是先拐先平(温度高或压强大),再根据物质参数随温度或压强的变化来判断反应的焓变或气体分子数的变化。
类型四:物质参数-温度/压强-压强/温度图像(如图6、图7所示)解答要点这一类型图像最常见的解答方法是定一议一。
即固定压强不变分析温度对物质参数的影响进而确定该反应的焓变;然后固定温度不变分析压强的改变对物质参数的影响进而确定反应前后气体分子数目的变化。
二、非常规图像类型一:全程速率- 时间图像例1向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图8所示。
由图可得出的正确结论是()。
A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段解析这是一个反应前后体积不变的可逆反应,所以在本题中的两个变量就为温度和浓度。
由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应速率却是增大的,这说明此时温度的影响是主要的。
化学平衡的图像
A B
下列判断一定错误的是 研究的是不同催化剂对反应的影响, A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率 较高 B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高 研究的是压强对反应的影响, C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高 研究的是温度对反应的影响, D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效 研究的是不同催化剂对反应的影响, 率较高
例: c
0.3 0.2 0.1
0
0.4 0.3 0.2 0.1
c
0
1)写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式 A+2B 3C C A 2)求反应物的转化率: 求反应物的转化率: 求反应物的转化率 B A的转化率 的转化率=33.3% 的转化率 t B的转化率 的转化率=66.7% 的转化率 练: 1)写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式 5A 3B+2C B A 2)求反应物的转化率: 求反应物的转化率: 求反应物的转化率 C A的转化率 的转化率=62.5% 的转化率 t
qC(g)正反应为吸热反应 正反应为吸热反应) 例1. mA(s)+nB(g) qC(g)正反应为吸热反应) 的可逆反应中,在恒温条件下, 的体积分数(B 的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B %)与压强 与压强( 的关系如图6所示, %)与压强(p)的关系如图6所示,有关叙述正 确的是( 确的是( A)。 、C A.n<q B.n>q C . X 点 , v 正 > v 逆 ; Y 点 ,v 正 <v 逆 点比Y D.X点比Y点反应速率快
[分析]X、Y点则未达平衡状态,反应要向“趋向 分析]X、Y点则未达平衡状态,反应要向“ 点则未达平衡状态 于平衡状态方向”进行,以此判断某点v 于平衡状态方向”进行,以此判断某点v正、v逆的 大小关系。比较X、Y X、Y两点的速率快慢则依据压强 大小关系。比较X、Y两点的速率快慢则依据压强 的高低(或温度的高低)。 的高低(或温度的高低)。
化学平衡图像经典题型
化学平衡图象典型题专题一、图象题的一般解题思路这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类题目。
1.分析纵横坐标及曲线表示的意义。
2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。
3.分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。
4.有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。
二、图象题的类型1.物质的量(或浓度)—时间图象图1 A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图例1.某温度下,在体积为5L的容器中,A、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示,则该反应的化学方程式为_________,2s内用A的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。
2.速率—时间图象例2.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化情况如图2所示,其中t1~t2速率变化的主要原因是_________;t2~t3速率变化的主要原因是_________。
图2 氢气发生速率变化曲线例3.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3所示。
(图A上逆下正、图B上正下逆、图D为跳跃型,上逆下正)图3 正、逆反应速率的变化曲线①加催化剂对速率影响的图象是()。
②增大O2的浓度对速率影响的图象是()③增大反应容器体积对速率影响的图象是()。
④升温对速率影响的图象是()3.速率—压强(或温度)图象例4.符合图象4的反应为()。
A.N2O3(g)NO2(g)+NO(g)B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)D.CO2(g)+C(s)2CO(g)图4 曲线图左逆右正4.转化率(或质量分数等)—压强、温度图象例5.有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图5所示是A 的转化率同压强、温度的关系,分析图5可以得出的正确结论是()。
《化学反应原理》主题之——化学平衡图像基本知识(识图、析图、画图)含答案
《化学反应原理》主题之——化学平衡图像基本知识识图-析图-画图2018-02-091.已知一定条件下合成氨反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,反应速率的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施。
t1__________________ _;t2________________ ;t3____________ ;t4____________ _。
2.已知:2CO(g)+4H 2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH <0,(1)试判断t2时改变的条件是或。
(2)若t4扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在下图中画出t4——t6的变化曲线3.某一体积固定的密闭容器中进行反应CH3OH(l)+H2O(l)2(g)+3H2(g) ΔH=49.01kJ•mol-1,200℃时达平衡。
请在右图补充画出:t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡;t2时刻添加催化剂,CO2的百分含量随时间变化图像。
4.温度T1时,在一体积为2L的密闭容积中,加入0.4molCO2和0.4mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示,T1时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)第4分钟达到平衡。
在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2(其他条件不变),请在下图中画出第5分钟到9分钟c(H2O)浓度变化趋势的曲线。
5.反应:CO2(g)+3H2(g)3OH(g)+H2O(g) <0,在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2发生反应,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如下图所示。
反应物起始投入量:曲线I:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol 曲线Ⅱ:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol在温度为500K的条件下,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所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。
化学平衡图像题的解题方法和技巧
化学平衡图像题的解题方法和技巧化学平衡图像题是高考中一个重点,也是一个难点。
在高考中,出现某些涉及化学平衡图像试题,可以直接考查学生对观察能力结果的初步加工能力。
解图像题离不开识图、析图和解答。
识图是解题的基础,析图是关键,解答是目的。
而由于曲线和图形都包含着大量的信息,而这些信息往往是隐含的,学生必须对观察结果进行加工,才能总结出其中反映出的规律,提取出与考题有关的信息。
下面分类归纳各类图像题的解题方法和技巧。
1.速率~时间图这类图像定性地揭示了反应过程中v (正)、v (逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征,以及平衡移动的方向。
解这一类题常分三步:①看起点首先要分清反应物和生成物,从起点应能看出起始加入是只有反应物、还是生成物,还是都有。
浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点。
②看变化趋势要看清逐渐增大或逐渐减小的分别是正反应速率,还是逆反应速率;曲线是连续的,还是跳跃的,分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”、“变大”和“变小”、变化后是否仍然相等等情况;⑴浓度的影响增大反应物浓度,v (正)突变,v (逆)渐变;⑵温度的影响对于可逆反应,改变温度时,吸热反应的速率受到的影响程度大:升高温度,v (吸)大增,v (放)小增;降低温度,v (吸)大减,v (放)小减;⑶压强的影响 a.对于体积可变的气体反应体系,方程式中气态物质化学计量数大的一侧,其反应速率受压强的影响程度大。
增大压强,v (正)、v (逆)都增大,气体体积之和(系数和)大的一侧增加倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数;减小压强,v (正)、v (逆)都减小,气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数。
b.对于体积不变的气体反应体系,改变压强时,正、逆反应速率会同等程度的改变。
⑷催化剂的影响使用正(负)催化剂,v (正)、v (逆)都增大(减小)且改变量相等。
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10类化学平衡图像题例析
索金龙
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。
解题关键一是读图,弄清图像含义,通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位;搞清特殊点的意义,如坐标轴的“0”点,曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等;分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降。
二是识图,进行信息提取,挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。
三是用图,联想化学原理解答问题。
1. 以速度�时间(v-t)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的浓度改变表示的反应速度与时间t 的关系如图所示,则Y的平衡浓度表达式正确的是(式中S是对应区域的面积)()
解析根据v-t曲线计算反应物的平衡浓度,初看题目似乎无从下手,若静心思考,从定义出发,Y减少的浓度,随着反应进行,逆反应同时生成部分Y,因此Y的平衡浓度为初始浓度与消耗浓度之差。
瞬时速率与时间的乘积即为微小矩形的面积,累积计算则Y
减少的浓度表示为,Y增加的浓度表示为,则Y的平衡浓度表示为:
,故选B。
2. 以v-t图像描述化学平衡移动的本质
例2 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()
解析此题易误选D,以为逆反应速率升高了正反应速率必然降低,其实升高温度放热、吸热方向的反应速率都增大,但吸热反应增大的幅度大,因此平衡向吸热反应方向移动,合成氨的正反应为放热反应,应选C。
图A和图B分别是加压、增加反应物浓度后速率的变化情况。
3. 以物质的量(浓度)�时间(n(c)-t)图像描述可逆反应达平衡的过程
例3 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 N
B.
C. D.
解析解题关键是抓住起点和等特殊点,在0到时间内(或选取0到之间的任一点)从8mol到4mol减少了4mol,从2mol到4mol增大了2mol,因此N为反应物,方程式为2N M(从反应趋势看,N没有完全转化为M,故为可逆反应)。
时
,瞬时浓度也相等,但浓度变化并不相等,实际是,不再改变,达到了平衡状态,,体积相同,c与n成正比,因此只有选项D正确。
4. 以c-t图像描述等效平衡过程
例4 在425℃时,1L密闭容器中进行反应:2HI(g),以不同的方式加入反应物或生成物均达到平衡(如下图)
(1)将图示3种情况的反应物、生成物的初始浓度和平衡浓度填入表格。
(2)以上3种情况达到化学平衡是否为同一平衡状态?由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征?
(3)等温、等容情况下,等效平衡的条件是什么?
解析(1)将图像信息转化为数据信息是处理信息的基本能力,填表如下所示。
(2)达平衡时反应物和生成物浓度完全相同,故为同一平衡状态。
在一定条件下达到平衡后,正、逆反应速率,平衡混合物中各物质的浓度保持不变。
(3)等温、等容时,将生成物(或反应物)折算为同一侧的量完全相同时,即为等效平衡。
5. 以物质的量(转化率)�时间(n(R)-t)图像描述温度或压强对平衡移动的影响
例5 反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)+Q,在不同温度()及压强()下,产物Z的物质的量与反应时间t的关系如图所示,下述判断正确的是()
解析 T相同时(上面2条曲线),p越大反应速率v越快,达到化学平衡的时间t越短,故
;若从纵坐标来分析,增大,平衡向正向移动,对照反应特征(气体体积减小)可知。
同理,压强相同时(下面2条曲线),温度越高反应速率越快,达到化学平衡的时间越短,故,或从来分析,减小,平衡向逆向移动(正向放热则逆向吸热),说明,选C。
6. 以转化率(体积分数)�压强、温度(R�p、T)图像判断平衡状态
例6 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. a
B. b
C. c
D. d
解析化学平衡时有,a、b在曲线上为平衡点,c、d点未达平衡。
d点在曲线右上方,从d点向横坐标引辅助线,可知该温度平衡时R(NO)比d点的小,说明该点未达平衡,且
平衡向逆向移动,或从d点向纵坐标引垂线,d点T比平衡点的高,该反应正向放热,升高温度平衡向吸热的逆向移动,同样得出结论,而选D。
7. 根据R(质量分数w、体积分数)�p、T图像判断反应特征
例7 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,
C. D. 正反应放热,
解析相同p时,升高T,R A提高,说明正反应为吸热;相同T,增大p,R A提高,说明正反应为气体体积缩小的方向,,故选A。
8. 由v-p(T)图像描述平衡移动时正逆v的变化
例8 下列反应符合下图p-v变化曲线的是()
A. 2HI(g)
B.
C. 4NO(g)+
D. CO(g)+C(s) 2CO(g)
解析根据勒沙特列原理,增大p,都增大,但气体分子数多的一边增大的幅度大,平衡向气体体积缩小的方向移动。
由图示可知,斜率大,即随p增大增大的多,故
应为气体分子数较多的一边,B选项符合图示。
9. 混合气体平均相对分子质量�温度(压强)()图像
例9 可逆反应2A+B2C(g)+Q(Q>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
解析正反应放热则逆反应吸热,观察曲线可知,T升高化学平衡向逆向移动,气体的减小。
由平均摩尔质量定义可判断:T升高,A和B都是固体时,只有1种气体C,
不变;A和B是气体时,气体不变,变大,减小,符合题意,但不是绝对惟一的;当B为固体A为气体时,气体的不变,但变小,同样导致减小,故正确答案为C、D。
10. 由体积分数�温度()图像判断平衡进程
例10 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。
(1)A、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。
(3)AC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____________________________________________________。
(4)v正_____v 逆。
解析该曲线表明在相同时刻不同温度时的情况,C点是最大点也是转折点,说明C点达到了化学平衡状态,C点之前的A、B点尚未达到平衡;C点之后,T升高,
下降,说明正反应为放热反应;AC段化学反应尚未平衡,受速率控制,T升高,反应速率加快,增大为增函数;CE段达到平衡后受平衡因素控制,T升高,平衡向吸热的逆向移动,故下降为减函数。