高考化学一轮复习专题7 专题讲座四

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
应用体验 在一密闭容器中发生反应 N2＋3H2 2NH3 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～t1 B．t1～t2 C．t2～t3
②含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)
3．恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率，c 表示反应物的平衡浓度)
图①，若 p1>p2>p3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0； 图②，若 T1>T2，则正反应为放热反应。 4．几种特殊图像 (1)对于化学反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，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。
专题讲座四 常考速率、平衡图像识图策略
一、常规图像分类突破
1．速率时间图像 (1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的 曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作 出判断。如图：
t1 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的
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
(3)利用图像“断点”判断影响速率的外因
图像
t1 时刻 温度 所改
变的 条件
压强
升高
降低
正反应为放热的反应
增大
减小
正反应为气体物
质的量增大的反应
D．t3～t4 E．t4～t5 F．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～t1
B．t2～t3
C．t3～t4
D．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。 (2)t1 时，v 正、v 逆同时增大，且 v 逆增大得更快，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 逆同时增大且增大量相同，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，但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)根据图示知，t1～t2、t4～t5 时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3 的含量均比 t0～t1 时间 段的低，所以 t0～t1 时间段内 NH3 的百分含量最高。 (4)t6 时刻分离出部分 NH3，v 逆立刻减小，而 v 正逐渐减小，在 t7 时刻二者相等，反应重新达 到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。 2．浓度(转化率、百分含量)时间图像 (1)识图技巧 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。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 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。 (2)应用举例 ①浓度—时间 如 A(g)＋B(g) AB(g)
反应)。
(2)“渐变”类 v－t 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
A．反应进行到 5 min 时，b 容器中 v 正＝v 逆 B．正反应为吸热反应，平衡常数：K(T1)>K(T2) C．b 中 v 正大于 a 中 v 逆 D．反应达到平衡时，CO 的转化率：b>c>a 答案 C 3．在一恒容的密闭容器中充入 0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应： CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得 CH4 平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有
(2)对于化学反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L 线上所有的点都是平衡点(如下图)。L 线的左上方(E 点)，A 的百分含量大于此压强时平衡体系的 A 的百分含量，所以，E 点 v 正>v 逆；则 L 线的右下方(F 点)，v 正＜v 逆。
应用体验 1．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对学平衡的影响，得到如下变化 规律(图中 p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量)。
根据以上规律判断，下列结论正确的是( ) A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1<T2 C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1 或ΔH<0，T2<T1 D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1 答案 C 2．在容积均为 1 L 的三个密闭容器中，分别放入铁粉并充入 1 mol CO，控制在不同温度下 发生反应 Fe(s)＋5CO(g) Fe(CO)5(g)，当反应进行到 5 min 时，测得 CO 的体积分数与温 度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
关说法不正确的是( )
A．上述反应的ΔH<0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1 100 ℃时该反应的平衡常数约为 1.64 D．压强为 p4 时，在 y 点：v 正>v 逆 答案 A 解析 p1、p2、p3、p4 是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4 的平衡转化 率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A 项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越 高，甲烷的平衡转化率越小，故压强 p4>p3>p2>p1，B 项正确；压强为 p4、温度为 1 100 ℃时， 甲烷的平衡转化率为 80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为 c(CH4)＝0.02 mol·L－1，c(CO2) ＝ 0.02 mol·L － 1 ， c(CO) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， c(H2) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， 即 平 衡 常 数 K ＝ 0.162×0.162≈1.64，C 项正确；压强为 p4 时，y 点未达到平衡，此时 v 正>v 逆，D 项正确。 0.02×0.02 二、复杂化学平衡图像分类突破 【题型特点】 化学平衡图像题，除以常规图像形式(如 c—t 图、含量—时间—温度图、含量—时间—压强 图、恒压线图、恒温线图等)考虑平衡知识外，又出现了很多新型图像。这些图像常与生产生 活中的实际问题相结合，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查。图像 形式看似更加难辨，所涉问题看似更加复杂，但只要仔细分析，抓住图像中的关键点(常为最 高点、最低点、转折点)、看清横坐标、纵坐标代表的条件、弄清曲线的变化趋势，即可将复 杂图像转化为常规图像。进而运用化学平衡知识进行解答即可。