高考化学复习-化学平衡图像问题详解
高考化学平衡移动原理及图像专题
高考化学平衡移动原理及图像专题Ⅰ、等效平衡规律:在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不某温度时反应BA C 2达到平衡状态,若升高温度,C 的平衡浓度增大,则正反应为 热反应。
如果A 为气态,且增大压强A 的平衡浓度增大,则B 为 态或 态,C 为 态。
如A 为气态,加压时B 的量不变,则B 为 态,C 为 态。
例题1 500℃,向一体积固定的密闭容器中分别充入不同量的气体,发生反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),共进行了6次实验,每次物质的量分别为:①2amolSO 2+amolO 2;②2amolSO 3;③amolSO 2+0.5amolO 2+amolSO 3;④4amolSO 2+2amolO 2;⑤4amolSO 3;⑥amolSO 2+0.5amolO 2+3amolSO 3。
试分析,6次反应分别达到平衡时SO 3的平衡浓度相同的组合是( )A.①②③B.①③⑤C.②④⑥D.④⑤⑥练习1 某温度下1 L 密闭容器中加1 mol N 2和3 mol H 2,使反应N 2+3H 22NH 3达到平衡,测得平衡混合气体中N 2、H 2、NH 3物质的量分别为m mol 、n mol 、g mol 。
如温度不变,只改变初始加入的物质的量,而要求m 、n 、g 的值维持不变,则N 2、H 2、NH 3加入的物质的量用x 、y 、z 表示时,应满足条件: (1)若x=0,y=0,则z= 。
(2)若x=0.75 mol ,则y= ,z= 。
(3)x 、y 、z 应满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个含x 和y ,另一个只含y 和z) 。
例题2 在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO 2、l gO 2,乙容器充人2 g SO 2、2g O 2则下列叙述中正确的是( )A .化学反应速率:乙>甲B .平衡后SO 2的浓度:乙>甲C .SO 2转化率:乙<甲D .平衡后O 2的体积分数:乙>甲练习2 在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g)N 2O 4(g), 达平衡时,再向容器内通入一定量的NO 2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO 2的转化率( )A .不变B .增大C .减小D .无法判断Ⅱ、化学平衡移动的图像例题3 对于可逆反应aA (g )+bB (g )cC (g )+dD(g ),达平衡后改变某条件时,发生如右图所示的变化,下列选项叙述正确的是A .d c b a +<+,减压B .d c b a +>+,加压C .d c b a +<+,加压D .d c b a +>+,减压 练习 3 在容积不变....的密闭容器中存在如下反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g);正反应放热。
高考化学二轮专题复习 化学平衡图象分析
A的
B的
转 化
↑ T1
转化
率
T2
率
↓
P1 P2
•T1 —>——T2
t
正反应_吸____热
•P1_<____P2
t
m+n__<___p+q
三、综合图
例4、如图所示,图中a曲线表示A(g) +2B(g)
3C(g)+ D(s)的反应过程,若使a曲线变为b曲线
,可采取的措施是(BC ) A. 增大A的浓度
•例6:对于反应mA(g)+nB(g)
等温线
A%
A的
转
化
率
1.01×107Pa
pC(g)+qD(g)
等压线
500℃ 200℃
1.01×106Pa
1.01×105Pa
T
P
•正反应放热
•正反应放热
m+n > p+q
m+n< p+q
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强)图:
•练习2: 对于反应mA(g)+nB(g) A% 200℃
A、D
● ●
三、综合图 对于反应mA(g)+nB(g)
v
v正 v逆
pC(g)+qD(g)
平衡移动
•正反应_吸__热
平衡点 T
A%
平衡移动
平衡点
P
整理课件
m+n < p+q
三、综合图 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
v
v正
v逆
T1
旧平衡
T2
新平衡
2024年高考化学一轮复习(新高考版) 第8章 第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
第50讲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。
类型一速率-时间图像1.常见含“断点”的速率—时间图像图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热反应正反应为吸热反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应2.“渐变”类速率—时间图像图像分析结论t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应物的浓度t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应物的浓度t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大生成物的浓度t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小生成物的浓度1.在一密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母,下同)。
A.t0~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强B.减小压强C.升高温度D.降低温度E.加催化剂F.充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻______。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是__________。
A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(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。
答案(1)ACDF(2)C E B(3)A(4)解析(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。
高三化学一轮复习易错题:化学平衡图像
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!化学平衡图像【易错分析】图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一,从近几年的高考试题看,化学反应速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点,要求能够分析图像、图表,结合化学平衡移动原理答题。
反应速率与化学平衡图像题有如下几种类型:分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响、由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系)、由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义、由反应和图像判断符合图像变化的外界条件、由反应判断图像正误等。
【错题纠正】例题1、合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与CO之间的转化。
为了弄清其规律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:回答下列问题:(1)p1、p2、p3的大小关系是________,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为_____________。
图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是____________。
(2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V,CO2的转化率为________,该反应的平衡常数K=________。
【解析】(1)正反应是气体体积增大的反应,增大压强,CO的含量降低,根据图像可知,在温度相等时p1对应的CO含量最高,则p1、p2、p3的大小关系是p1<p2<p3。
升高温度CO的含量升高,说明正反应是吸热反应,所以欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为升高温度、降低压强。
平衡常数只与温度有关系,升高温度平衡右移,平衡常数增大,则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是K a=K b<K c。
(2)900 ℃、1.013 MPa时CO的含量是80%,则C(s)+CO(g) 2CO(g)起始量(mol)10转化量(mol) x2x平衡量(mol) 1-x 2x因此2x 1+x=0.8,解得x =23, 则CO 2的转化率为66.7%,反应的平衡常数K =⎝⎛⎭⎫43V 213V =163V。
高考化学 平衡图像题解题 三步曲 素材
1012高考化学平衡图像题解题三步曲化学平衡图像题是近几年新形成的一类考查化学反应速率和化学平衡的题目,题目的基本特点是以实验或者化学事实为载体,模仿科学研究过程中数据处理的方法,重点考查考生识图、利用表格数据综合解决问题的能力。
这类题目的综合性强,需要考生具有较强的应变能力和创新能力。
另外,这类题目有别于传统的“化学反应速率平衡图像题”,有一定的相似性,但变化更大。
解答有关化学平衡的图象题时,要抓好以下三步:“一看”、“二想”、“三判断”。
(1)“一看”——看图像:①看面:弄清纵、横坐标的含义。
②看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。
③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。
④看量的变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。
⑤看要不要作辅助线:如等温线、等压线等。
(2)“二想”——想规律:看清线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
①浓度:增大某物质浓度,其对应反应速率突然增大;减小某物质浓度,其对应反应速率突然减小。
②压强:增大压强反应速率都突然增大,气体反应物分子数大者增大更多;减小压强反应速率都突然减小,气体反应物分子数大者减小更多。
③温度:升高温度反应速率都突然增大,吸热反应增大更多;降低温度反应速率都突然减小,吸热反应减小更多。
④催化剂:催化剂使正逆反应速率都突然增大,增大程度相等,平衡不移动。
(3)“三判断”:通过对比分析,作出正确判断。
化学平衡图像题的解题常用方法为(1)“先拐先平”:在含量—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线表示的温度较高或压强较大。
(2)“定一议二”: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。
高考化学一轮复习化学平衡常数与平衡图像复习讲义
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。
高中化学 高考总复习 化学平衡图像 习题解析
高考总复习化学平衡图像一、选择题:(每题有1-2个选项符合题意)1.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响。
下列分析正确的是()。
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高2.右图为可逆反应A (g)+2B (g)nC (g);ΔH<0,生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的是()A.p2>p1,n<3 B.p2>p1,n>3C.p1>p2,n<3 D.p1>p2,n>33.如图所示,a曲线表示一定条件可逆反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s)(正反应为放热反应)的反应过程。
若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是()A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强4.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()。
A.CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0B.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH>0C.CH3CH2OH(g) CH2===CH2(g)+H2O(g)ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g)ΔH<05.已知:2NO(g) +O2(g)2NO2(g),其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如右图),下列说法不正确...的是A. p1<p2B.该反应的△H<0C.A、B两点的平衡常数:K(A)<K(B)D.A、B两点的化学反应速率:v(A)<v(B)6.已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). △H= -1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。
高考化学二轮复习知识点专题解析7---化学平衡图像
体积增大的反应。 ③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响,a 可能是加入了催化剂,或该反应是反 应前后气体体积不变的反应,a 是增大压强。 (3)百分含量(或转化率)—压强—温度图像
如上图中确定压强为 105 Pa 或 107 Pa,则生成物 C 的百分含量随温度 T 的升高而逐渐 减小,说明正反应是放热反应;再确定温度 T 不变,做横坐标的垂线,与压强线出现 两个交点,分析生成物 C 的百分含量随压强 p 的变化可以发现,压强增大,生成物 C 的百分含量增大,说明正反应是气体总体积减小的反应。
2.已知某可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在不同 反应时间 t 时,温度 T 和压强 p 与反应物 B 在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线, 由曲线分析,下列判断正确的是( )
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A.T1<T2,p1>p2,m+n>p,放热反应 B.T1>T2,p1<p2,m+n>p,吸热反应 C.T1<T2,p1>p2,m+n<p,放热反应 D.T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸热反应 答案 D 解析 由“先拐先平数值大”原则,对比①②可知 T1>T2,对比②③可知 p2>p1。对 比①②,由 T2 升高到 T1,φ(B)减小,说明升温平衡向正反应方向移动,所以正向为吸 热反应;对比②③,由 p1 加压到 p2,φ(B)增大,说明加压平衡向逆反应方向移动,所 以逆向为缩体,即 m+n<p。 3.符合图 1、图 2 的反应是( )
判断平衡移动方向,根据 v′正、v′逆的相对大小;判断改变的哪种外界条件,根据改 变条件的那一时刻 v′正、v′逆的变化,若 v′正或 v′逆有一个在原平衡未变则为改变的
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浓度;若两个都发生了“突变”,则为改变的温度或压强;若两个都发生了“突变” 且仍然相等,则为加入催化剂或等体反应改变压强。 (2)百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
高考化学小题精练系列专题34化学平衡图像(含解析)
专题34 化学平衡图像(满分42分时间20分钟)姓名:班级:得分:1.在密闭容器中,反应2X(g)+ Y 2(g) 2XY(g)△H<0,达到甲平衡。
在仅改变某一条件后,达到乙平衡,下列分析正确的是A.图I中,甲、乙的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2B.图Ⅱ中,平衡状态甲与乙相比,平衡状态甲的反应物转化率低C.图Ⅱ中,t时间是增大了压强D.图Ⅲ是反应分别在甲、乙条件下达到平衡,说明乙温度高于甲【答案】D考点:考查化学平衡图像分析。
2.如图是关于反应A2(g)+B2(g) 2C(g)+D(g) △H<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是A .温度、压强不变,充入一些A 2(g)B .压强不变,降低温度C .压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体D .升高温度,同时加压 【答案】A【考点定位】考查化学反应速率与化学平衡【名师点晴】该题的难点是压强对平衡状态的影响,特别是“惰性气体”对化学平衡的影响:①恒温、恒容条件:原平衡体系−−−−→−充入惰性气体体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。
②恒温、恒压条件:原平衡体系−−−−→−充入惰性气体容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。
3.在某容积一定的密闭容器中,有下列的可逆反应:A (g)+B (g)xC (g),有图Ⅰ所示的反应曲线,试判断对图Ⅱ的说法中正确的是(T 表示温度,P 表示压强,C%表示C 的体积分数)A .P 3>P 4,y 轴表示B 的转化率 B .P 3<P 4,y 轴表示B 的体积分数C .P 3<P 4,y 轴表示混合气体的密度D .P 3<P 4,y 轴表示混合气体的平均摩尔质量 【答案】A【考点定位】考查化学平衡图象【名师点晴】本题旨在考查学生对化学平衡图象的理解.解答这类图象题,首先要“译”出其化学含义。
[全]高考化学-化学反应速率与平衡图像考点解析
高考化学-化学反应速率与平衡图像考点解析1.解题思路专题讲座(三)分类突破化学反应速率与平衡图像2.解题步骤类型1 速率—压强(或温度)图像曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
图中交点是平衡状态,压强增大,正反应速率增大得快,平衡正向移动。
[对点训练]1.下列各图是温度(或压强)对反应:2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )C [根据化学反应特点,升温平衡向正向移动,但v正、v逆均增大,加压,平衡向逆向移动,v逆>v正。
]类型2 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。
[以A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图像题时应注意以下两点:(1)"先拐先平,数值大"原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。
如甲中T2>T1。
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。
如乙中p1>p2。
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。
如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法①图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。
②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。
[对点训练]2.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )温度(T)的影响压强(p)的影响A.CO2(g)+2NH3(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH<0B.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g);ΔH>0C.CH3CH2OH(g)=CH2===CH2(g)+H2O(g);ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)=2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g);ΔH<0A [本题考查化学平衡知识,通过分析图像确定可能对应的反应。
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江西崇仁二中陈毅武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。
化学平衡图像高考真题
化学平衡图像高考真题化学平衡作为高考化学中的一个重要内容,一直是考试中的难点之一。
其中,常常会涉及到化学平衡的图像表达。
通过图像,我们可以更直观地理解化学反应中各种物质的含量变化,从而更好地解决相关问题。
下面就以高考真题为例,来分析化学平衡图像的相关知识。
在一道高考真题中,题目描述了如下化学反应:\[2A + B \rightleftharpoons 3C + D\]并要求根据该反应写出平衡常数表达式,并利用图像表示该反应的化学平衡。
首先,我们知道平衡常数(Kc)的表达式为:\[Kc = \frac{{[C]^3 [D]}}{{[A]^2 [B]}}\]根据上述反应式,我们可以得知,在达到化学平衡时,反应物A和B与生成物C和D的摩尔比为2:1:3:1。
因此,在图像中我们可以通过不同长度的线段,分别表示反应物A和B的浓度,以及生成物C和D 的浓度。
接着,我们可以将该反应表示成图像形式。
在横轴上,我们表示出反应物A和B的初始浓度以及生成物C和D的初始浓度。
在纵轴上,表示各物质的浓度变化。
通过画出不同颜色的线段,分别代表不同物质的浓度变化,并在适当的位置标出各种物质的浓度比例。
通过这样的图像表达,我们可以清晰地看到在达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度变化情况,以及它们之间的比例关系。
这样不仅有助于我们更直观地理解化学平衡的概念,也能帮助我们更好地解答相关问题。
综上所述,化学平衡的图像表达在高考化学中起着重要作用。
通过图像,我们可以更直观地理解化学反应中各物质的浓度变化,从而更好地掌握相关知识,并更好地应对考试中的问题。
希望同学们在备战高考时能够充分利用图像表达,提升化学学科的学习效果。
知识讲解—化学平衡图像(基础)
高考总复习化学平衡图像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。
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)图像类型一:速率-时间的图像例1.右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合....的是()A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡC.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡD.同一反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等从图像可看出该反应达到平衡态Ⅰ后v正突然增大,v逆当时不变,而后才增大,应该是增大反应物浓度所致。
高考化学 考点总动员 化学平衡图像问题
冠夺市安全阳光实验学校高考化学考点总动员系列专题15 化学平衡图像问题(含解析)【母题再现】题型介绍:化学反应速率与化学平衡图像是高考常考题型,一般考查速率(浓度)——时间图像、含量(转化率)—时间—温度(压强)图像、恒温线(或恒压线)图像等。
图像作为一种思维方法在解题过程中也有着重要作用,可以将一些较为抽象的知识,转化为图像,然后进行解决。
高考选题:(2013安徽卷)11.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO,MgSO3(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0。
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是选项x yA 温度容器内混合气体的密度B CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比C SO2的浓度平衡常数KD MgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解题技巧:化学反应速率与化学平衡图像解题步骤与技巧1、解题步骤2、解题技巧(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
(2)定一议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,有时还需要作辅助线。
(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
【考点揭秘】高频考点一:浓度(速率)—时间图像【典例】向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。
一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。
图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。
已知,t3~t4阶段为使用催化剂。
下列说法正确的是 ( )A.若t1=15 s,生成物C在t0~t1时间段的反应速率为0.004 mol·L-1·syx-1B.t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度C.B的起始物质的量为0.02 molD.t5~t6阶段可能是增大压强【答案】A高频考点二:含量(转化率)—时间—温度(压强)图像【典例】密闭容器中进行的可逆反应:a A(g)+b B(g) c C(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。
2024高考化学 易错专题13 化学平衡图像和计算(解析版)
易错专题13化学平衡图像和计算聚焦易错点:►易错点一化学平衡图像►易错点二化学平衡计算典例精讲易错点一化学平衡图像【易错典例】例1(1)用O 2将HCl 转化为Cl 2,可提高效益,减少污染。
新型RuO 2催化剂对上述HCl 转化为Cl 2的总反应[2HCl(g)+12O 2H 2O(g)+Cl 2(g)ΔH ]具有更好的催化活性,①实验测得在一定压强下,总反应的HCl 平衡转化率随温度变化的αHCl ~T 曲线如下图:则总反应的ΔH ________0(填“>”、“=”或“<”);A、B 两点的平衡常数K (A)与K (B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl ~T 曲线的示意图,并简要说明理由_________。
③下列措施中,有利于提高αHCl 的有________。
A.增大n (HCl)B.增大n (O 2)C.使用更好的催化剂D.移去H 2O(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO 2和H 2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)ΔH 1②CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)ΔH 2③CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)ΔH 3,回答下列问题:①反应①的化学平衡常数K 表达式为________;图中能正确反映平衡常数K 随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是________。
②合成气组成n (H 2)/n (CO+CO 2)=2.60时,体系中的CO 平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。
α(CO)值随温度升高而_____(填“增大”或“减小”),其原因是____________;图中的压强由大到小为________,其判断理由是________________。
【答案】(1)①<K (A)②见下图增大压强,平衡右移,αHCl 增大,相同温度下,HCl 的平衡转化率比之前的大③BD(2)①K =a 反应①为放热反应,升高温度使其平衡向逆反应方向移动,平衡常数K 应减小②减小由图可知,压强恒定时,随着温度的升高,α(CO)减小p 3>p 2>p 1温度恒定时,反应①为气体分子数减小的反应,加压使平衡向正反应方向移动,α(CO)增大,而反应③为气体分子数不变的反应,加压对其平衡无影响,故增大压强时,有利于α(CO)增大【解析】(1)①结合题中αHCl ~T 图像可知,随着温度升高,αHCl 降低,说明升高温度平衡逆向移动,得出正反应方向为放热反应,即ΔH <0;A、B 两点A 点温度低,平衡常数K (A)大。
2023年高考化学总复习:化学反应速率与化学平衡图像(附答案解析)
第1页共16页2023年高考化学总复习:化学反应速率与化学平衡图像
1.(2020江苏南京金陵中学高二上学情调研,)某温度下,在2L 恒容密闭容器中投入一定量的A、B 发生反应:3A (g )+b B (g
)c C (g )ΔH =-Q kJ/mol (Q >0),12s 时生成C 的物质的量为0.8mol (反应进程如图所示)。
下列说法正确的是(
)
A.图中交点时A 的消耗速率等于A 的生成速率
B.0~2s 内,用A 表示的反应速率为0.15mol/(L·s )
C.化学计量数之比b ∶c =1∶4
D.12s 内,反应放出0.2Q kJ 热量
2.(2021江苏南通高级中学高二上月考,)一定温度下,向容积为4L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是(
)
A.该反应的化学方程式为3B+4C
6A+3D
B.反应进行到1s 时,v (A )=v (D )
C.反应进行到6s 时,B 的平均反应速率为0.025mol·L -1·s
-1。
2024届高考一轮复习化学课件:化学反应速率和平衡图像及分析
图像
温 升高
降低
t1时刻 度 正反应为放热的反应
所改变
增大
减小
压
的条件
正反应为气体物质的量增大的反
强
应
升高
降低
正反应为吸热的反应
增大
减小
正反应为气体物质的量减小
的反应
3.“平台”类v-t图像及分析
图像
分析
结论
其他条件不变,t1时使用
t1时v'(正)、v'(逆)均突然 催化剂
增大且v'(正)=v'(逆),平衡 其他条件不变,t1时增大
增大X或Y的浓度,平衡正向移动,则Z的浓度增大,D错误。
考点二
化学平衡图像
必备知识 自主预诊
1.浓度(转化率、百分含量)—时间图像及分析
C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量。
(a 用催化剂,b 不用)
(T2>T1,正反应为吸热反应)
(T2>T1,正反应为放热反应)
(p1>p2,正反应为体积减小的反应)
D.反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是增加Y的浓度
思路导引(1)分析体系及反应特点:①恒温恒容体系;②正反应是气体体积
减小的放热反应。
(2)分析图像:横坐标是时间,纵坐标是浓度
的大小;25 min 时 c(Y)逐渐增大,c(X)瞬间增大
图中曲线的斜率表示反应速率
外界条件的变化。
答案 D
mol
(1- + 3-3 + + )mol
×100%=30%,解得x=0.75,则CO2的转化率为75%,B正确;随着温度的升高,
甲醇的体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,压强越
2022年高考化学一轮13 化学平衡原理中的图像分析题
化学平衡原理中的图像分析题
(基础图像的类型)
类型1速率-时间图像
(1)“渐变”类v -t 图像
图像分析结论
t 1时v ′正突然增大,v ′
逆逐渐增大;v ′正>v ′逆,平衡向正反应方向移动
t 1时其他条件不变,增大反应物的浓度
t 1时v ′正突然减小,v ′
逆逐渐减小;v ′逆>v ′正,平衡向逆反应方向移动
t 1时其他条件不变,减小反应物的浓度
t 1时v ′逆突然增大,v ′
正逐渐增大;v ′逆>v ′正,平衡向逆反应方向移动
t 1时其他条件不变,增大生成物的浓度
t 1时v ′逆突然减小,v ′
正逐渐减小;v ′正>v ′逆,平衡向正反应方向t 1时其他条件不变,减小生成物的浓度。
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高考化学复习-化学平衡图像问题详解
在教辅资料或模拟题中经常会出现下列经典图像对于化学反应
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
图1 图2
设置的问题及解释如下:
M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。
思考M点一定就是平衡点吗?M点后一定是平衡移动吗?先来看几道高考题:
1、(2019江苏)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000
【思考】最高点是平衡点吗?分析实线和虚线变化的原因是什么?从题目信息可以看出,最高点不是平衡点,相同时间,转化率减低,可能是催化剂降低活性(注意区别失活与减低活性)
【答案】BD【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO 转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A错误;B.根据上述分析,X 点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确;C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误;D.设NO起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K=>=2000,故D正确;故选BD。
2、(2017·天津高考·10) H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为。
若反应温度过高,反应速率下降,其原因是。
【答案】30℃、pH=2.0。
温度过高时,会导致蛋白质变性,使得硫杆菌失去原有的生理活性,导致催化效果大大降低,反应速率下降。
从题目可以看出,最高点不是平衡点
【解析】(2)根据图1可知,当30℃左右时,Fe2+氧化速率最大;根据图2可知,当pH=2.0时,Fe2+氧化速率最大,所以硫杆菌使用的最佳条件是温度为30℃、pH=2.0。
由于硫杆菌是蛋白质,所以温度过高时,会导致蛋白质变性,使得硫杆菌失去原有的生理活性,导致催化效果大大降低,反应速率下降。
3、(2017•Ⅱ卷•27)图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施
是(填标号)。
A.升高温度
B.降低温度
C.增大压强
D.降低压强
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是、;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。
【答案】x<0.1; AD 是吸热反应,升高温度平衡正向移动温度升高时反应速率加快温度超过590℃时,由于丁烷高温会裂解生成短链烃类从题目给出答案可以看出,最高点不是平衡点。
【解析】图(a)中,温度相同时,压强为x MPa的转化率大于压强为0.1 MPa 的转化率,所以x<0.1;除减小压强外,因正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,也能使丁烯的平衡产率提高。
(2)H2是①的生成物,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,H2的物质的量浓度增大,逆反应速率增大,从而导致平衡向逆反应方向移动,使丁烯产率下降。
(3)590℃之前,温度升高时反应速率加快,生成的丁烯会更多,同时由于反应①是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯。
而温度超过590℃时,由于丁烷高温会裂解生成短链烃类,所以参加反应①的丁烷也就相应减少。
【分析】一、从以上三道高考题可以看出,转化率--温度图像,或产量--温度图像,该图中最高点不一定是平衡点。
如果题中信息使用了催化剂,特别是题目给出,测的是相同时间的转化率或产率,转化率或产率减低,就可能是温度高,催化剂失活(或减低活性),导致速率慢;如果题目中明确给出了副反应,也有可能是是副反应
发生(如果考虑副反应,一般应该是产率--温度图像);如果二者都没有,再去考虑平衡的移动。
二、如果是反应物的百分含量--温度图像(如图1),最低点M为平衡点;如果是生成物百分含量--温度图像(如图2),则最高点M不一定是平衡点,要分析是不是催化剂或副反应引起生成物含量减小。
对于化学反应mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g)
三、对于图2,如果纵坐标是反应物转化率或生产物产率,该反应又是吸热反应,则M点或M点前某一点有可能是平衡点,M点后一定不是平衡点,前半段增加可能是因为温度升高,速率加快,也可能是平衡移动,后半段一般就是催化剂失活或有副反应发生。
如果该反应是放热反应,前半段不可能是平衡点,M点或M点后某一点可能是平衡点,再参考分析一。
图1 图2
分析清楚反应是吸热还是放热反应。
【真题练习】
1、一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。
反应为
2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)ΔH=-270 kJ·mol-1
图中A点可能是平衡点么?为什么?
【答案】不可能,因为催化剂不影响平衡转化率,在A点对应温度下,三种催化剂的转化率不相同。
2、(2018·北京高考·26)(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。
相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。
80 ℃后脱除率变化的原因:
【答案】(4)80 ℃后,H2O2分解速率大,浓度显著降低
3、(2019·全国卷Ⅲ·28)(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=
2Cl2(g)+2H2O(g)。
下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关
系:
可知反应平衡常数K(300 ℃)K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。
答案:(1)大于
4、(2010·广东高考·T31·16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OH=B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化如图所示,由此图可得出:
①温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ 。
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动②ΔH>O 5、(2013·新课标全国卷Ⅰ·28)(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0 MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚(2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7 kJ·mol-1),结果如下图所示,其中CO转化率随温度升高而降低的原因是。
【答案】(4)反应放热,温度升高,平衡左移
6、(2016·全国卷Ⅱ·27)(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。
低于460℃时,丙烯腈的产率(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是____________ ;
高于460°时,丙烯腈产率降低的可能原因是(双选,填标号)。
A.催化剂活性降低
B.平衡常数变大
C.副反应增多
D.反应活化能增大
【答案】(2)不是该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低
A、C
7、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下所示。
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.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段【答案】 D。