化学平衡图像
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下图中a、b 表示一定条件下,D的体积分数随时间t的
变化情况,若要使曲线b 变为曲线 a,可采取的措施是
(D)
D%
1 增大 B 的浓度
2 升高反应温度 3 缩小反应容器的体积 4 加入催化剂
a
b
时间 t
A. 1 2 B. 1 3
C. 2 3 D. 3 4
五.基本题型
题型1:由化学方程式的特点判断图像
在密闭容器中进行下列反应: M(g)+N(g) R(g)+2L 此反应符合下面图像,下列叙述 是正确的是 A 正反应吸热,L是气体 B 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
•第二课时
已知反应: 3A( g ) + B( g )
C( s ) + 4D( g )
表示未达到平衡状态且V正 > V逆的是( B )
A. A点和E点 B. C点 C. B点 D. D点
五、其它:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
v
v正
v
v正 v逆
v逆
T1
T2
T
•正反应吸热
•正反应吸热 T
C%
A%
450℃
T
•正反应放热
P1
P
•m+n<p+q
典例精析
变式6
• 下列反应符合下图T-v变化曲线的是
(2010·湘潭模拟)可逆反应 mA(s)+nB(g)= eC(g)+ƒD(g), 反应过程中,当其他条件不变时,C 的百分含量(C%) 与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述正确的
是
( ) A.达平衡后,若升温,平衡右移 B.化学方程式中m+n>e+ƒ C.达平衡后,加入催化剂,则C%增大 D.达平衡后,增加A的量有利于平衡向 右移动
Y、W、Z的聚集状态是( B )
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 D. X、Y均为气体,Z、W 皆为非气体
v
V(正)
V(正)
V(逆)
V(逆)
时间 t
3 .在容积固定为2L的密闭容器中充入X、Y各2mol,发生反应:
• A.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);ΔH<0 • B.N2O3(g) NO2(g)+NO(g);ΔH>0 • C.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g);ΔH<0 • D.2CO(g) CO2(g)+C(s);ΔH<0
V V(正)
平衡点
V(逆)
T
热反应,故平衡向逆反应
方向移动,NH3%降低, 因此T1时NH3%最高。
T1 T
典例精析 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N2和H2, 在不同温度,任其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在第 7秒时分别测定其中的体积分数,并绘成下图曲线。
一.图像类型
1、化学反应速率图象分析
(1)看起点和终点
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,生成物多数是以原点为起点。
看下图:
物质的量
写反应方程式
2.0
1.5
C
1.0
A
2 A + 1B = 3 C 0.5
B
反应速率之比=反应方程式的系数之比
时间
1、化学反应速率图象分析
(2). 看变化趋势 分清正反应和逆反应; 分清
mA(g)+nB(g)
看图技巧:
图象中 有 转
三个量时, “定一看
化
二”,再 率
看曲线的
变化趋势。
等压线
pC(g)+qD(g) △H 300C m+n > p+q
200C 100C
0
P 压强
转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q
A转化率
看图技 巧:先 拐先平 衡,先 平衡则 速率快。
例:可表示为可逆反应2A(g)+B(g)
的图象是( B )
C%
700oC v V正
v
V逆
500 oC
V逆 V正
2C(g) △H < 0
A
100 oC
转
化
率
10 oC
0
t0
P0
T0
P
(A)
(B)
(C)
(D)
1.下图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反 应的影响 A(s) + B(g) 2C(g) △H > 0,在图中,Y
A、浓度减小
B、加压
C、降温
⑵该反应正向是 放 (吸、放)热反应; ⑶气体物质的量增大 (增大、减少)的反应。
v
V(逆)
V(正) V(逆)
V(正) V(逆)
V(正)
V(正) V(逆)
t1 t2
t3
t
三.解答化学平衡图像题的一般方法:
1.解题思路
方法指导
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
m+n<p+q
1.01106Pa 1.01107Pa
0 t1 t2 时间
物质百分含量——时间曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g
C%
看图技 巧:先 拐先平 衡,先 平衡则 速率快。
300C 500C
0 t1 t2 时间
练习:看图回答 物质百分含量——时间曲线
mA(g)+nB(g)
?
pC(g)+qD(g)+Q
V
答:逆反应
开始。
V正
平衡向正
V逆 反应方向移 动。
时间
看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反 应开始?化学平衡向什么方向移动?
V
V逆 V正
时间
此图合理吗?为什么?
V
V正 V逆
时间
典例精析 2. 以速率-时间图像描述化学平衡移动的本质
例2:根据下图回答下列问题:
⑴确定t1、t2、t3时刻的操作:
B. H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H < 0
C. 4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) △H < 0
D. C(s) + H2O(g)
H2(g) + CO(g) △H > 0
题型3:根据图像特征判断物质的状态和反应特征
例:反应A2 + B2 2AB △H = Q,在不同温度和压强改变 的条件下产物AB的生成情况如下图所示,a为500℃ ,b 为300℃ 的情况,c为反应在300℃ 时,从时间t3开始向
容器中加压的情况,则下列叙述正确的是(C )
A . A2 、 B2 及AB均为气体,Q>0 B . AB为气体,A2 、 B2 中有一种为非气体,Q > 0 C . AB为气体, A2 、 B2 中有一种为非气体,Q < 0 D . AB为固体,A2 、 B2 中有一种为非气体,Q > 0
练习:
1.在一密闭容器中进行下列可逆反应:
⑴A、B、C、D、E中,尚未达到 化学平衡状态的点是 A、B 。
• ⑵此反应的正反应是___放___热反应。
• ⑶T1到T2变化时,V正 > V逆,T3时,V正 = V逆, T3到T4变化时, V正 V逆<。
典例精析 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N2和H2, 在不同温度,任其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在第 7秒时分别测定其中的体积分数,并绘成下图曲线。
4.对于反应N2 + 3H2 系如图所示。
2NH3 ,测得NH3%与温度T的关
请判断该反应的正反应是__放___热反应(填“放”或
“吸”),并解释为什么在T1时NH3%最高?
因为开始时加入N2和H2 后随温度的升高,反应速
NH3%
率增大,NH3%增多,在 T1时达到平衡。此时再升 高温度,由于正反应是放
P1 > P2 P2 m+n > p+q
P1
0
时间
练习:看图回答 2A(g) + B(g)
2C(g)
C%
P1 P2
正反应是 热反应.
T2 P1 T1 P2
T1 P1
0
t
2、如图所示,图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反应过程,若使a曲线变为b 曲线,可采取的措施是(A.D )
v(Y)
a V(正) b
(2)平衡时 Y 的物质的量浓度可
表示为:__1_-__S__( a_O__b_) __mol/L。
v(逆)
O
d
t(s)
(3)平衡时生成Z的物质的量可表示
为 __2_S_(_a_O_b_) _ mol。
题型5:化学反应速率与化学平衡的综合运用
例: mM(s) + nN(g)
pQ(g) △H < 0,的可逆反应在定
温时N%与压强的关系如下图,下列有关叙述正确的是
(A )
A. A点时,V正> V逆 B. A点比B点的反应速率快
C. n>p
D. m+ n >p
练习:
1.下图曲线是在其它条件一定时,反应:
2NO + O2
2NO2 △H < 0 ,中NO的转化率与温
度的关系曲线,图上标有A、B、C、D、E五点中
A(gwk.baidu.com + B(g)
2C + D(g) △H =Q,此反应符合下列两个
图像,下列说法正确的是( B )
A. Q <0,C为固体或液体 B. Q<0,C为气体
C. Q>0,C为气体
D. Q>0,C为固体或液体
D%
0
D%
P
0
200℃ 600℃
t
2.对于达到平衡的可逆反应: X + Y W + Z 增大 压强则反应速率的变化图象如图所示。据此分析 X、
A. 加入催化剂
Z%
B. 增大Y的浓度
C. 降低温度
D. 增大体系压强
b
a
0
t
反应X(g)+Y(g) 2Z(g); △H<0,在 一定条件下,反应物Y的转化率与反 应时间(t)的关系如右下图所示。若 使曲线a变为曲线b可采取的措施是 A 加催化剂 B 降低温度 C 增大压强 D 增大Y的浓度
图中表示外界条件(T、P)的变化对 下列反应的影响:L(s)+G(g) 2R(g);△H>0 ,y 轴表示的是 (A) 平衡时,混合气中R的百分含量 (B) 平衡时,混合气中G的百分含量 (C) G的转化率 (D) L的转化率
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。
二.化学平衡图象的解法
转化率——压强——温度曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H
转
等温线
m+n > p+q
化
率
1.01107Pa
1.01106Pa
1.01105Pa
0
T
温度
二.化学平衡图象的解法
V逆
平衡不移动。
时间
看图:说出反应起始时是从正反应; 还是从逆反应开始?然后是改变什么 条件?化学平衡向什么方向移动?
V
V逆 V正
突变
V'正 V'逆
时间
答:逆反应 开始。
降温或减 压。
平衡向正反 应方向移动。
1、化学反应速率图象分析
看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反 应开始?化学平衡向什么方向移动?
AC段化学反应尚未平衡,受 速率控制,T升高,反应速率 加快,(NH3)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(NH3)下降为减 函数。
• ⑷AC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是
。
•课堂作业
•对于反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 根据下图推断,T1 T2 , P1 P2 正反应为 反应,m+n p+q
•对于反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 根据下图推断,T1 T2 , P1 P2 正反应为 反应,m+n p+q
对于反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 根据下图推断: 正反应为 反应,m+n p+q
放热反应和吸热反应; 分清
V
“突变”和“渐变”
V'正
V正
V'逆
此图表示: 增大反应物 浓度时,正
V逆
反应、逆反
应的速率变
时间 化情况
看图:说出反应起始时是从正反应; 还是从逆反应开始?然后是改变什么 条件?化学平衡向什么方向移动?
V
V正
V'正 = V'逆
答:正方向 移动
加催化剂
突变
或
。
起始量不为0
轴是指( B )
A. 平衡混合气体中C的体积分数
B. 平衡混合气体中B的体积分数
C. B的转化率
D. A的转化率
题型2:由图像特征判断方程式
例:在下图中,x%为气态反应物在平衡体系中的体积 分数,该图表示x%与温度、压强的关系,符合该曲线
的反应是( D )
A. N2O3(g) + O2(g) N2O5(g) △H > 0
X( g) + 2Y(g)
2Z(g)
达到平衡时,以Y的浓度改变表示的关系如下图所示:
回答下列问题:
(1)用S表示面积,如 Obd 的面积 意可义表是示:为表_S_(示_O_bd反_)_,应__则正__S向_(a_bd进_O_)_行表__时示__减的__少_
___的__Y__的__物__质__的__量__浓__度________。