化学反应速率和化学平衡图像问题
第九章 专题三 化学反应速率、化学平衡的图像
3.对于可逆反应:A(g)+2B(?) 2C(g),在不同温
度及压强(p1, 2)条件下, p 反应物 A 的转化率如图所示, 下列判断中正确的是 ( )
A.ΔH>0,B为非气态
B.ΔH>0,B为气态
C.ΔH<0,B为气态
ΔnX 0.79 mol - B 项:Δc(X)= V = =0.395 mol· 1; L 2L n转 0.79 mol C 项:Y 的转化率为= = =79.0%; n总 1.00 mol D 项:化学方程式系数之比等于转化的各物质的物质的量 之比并等于各物质的反应速率之比, 所以化学方程式为 X(g)
A.反应的化学方程式为 5Y X
B.t1 时,Y 的浓度是 X 浓度的 1.5 倍 C.t2 时,正、逆反应速率相等 D.t3 时,逆反应速率大于正反应速率
解析:t1 min 内 ΔY∶ΔX=(10-6) mol∶(4-2.5) mol=
8∶3, 因此反应的方程式为 8Y
(3)物质的含量—时间图,即X%t图 [图像特点] 该图像的纵坐标是反应物或生成物中一种物质的含 量,横坐标是时间,图像表示的是在不同的压强或温度下, 反应达到平衡时所需的时间与平衡时物质含量的关系.
[分析方法]
一、用斜率绝对值大小判断压强大小或温度高低, 即斜率绝对值越大,表示反应速率越大,所以对应的压 强越大或温度越高(如图中p1<p2或T1<T2). 二、利用两平衡线高低判断正反应是吸热反应还是
方程式为 3X(g)+Y(g) 2Z(g), 正确; 3 min 内, A 前
X 物质的量变化了 0.6 mol,则 Δc(X)=0.6 mol/2 L=0.3 mol/L,所以 v(X)=Δc(X)/Δt=0.1 mol/(L· min),B 错;从 图Ⅱ可以看出 T2>T1,随着温度的升高,Y 的含量降低, 意味着该反应的正反应吸热,所以升高温度,平衡向正反
化学反应速率与化学平衡——图像专题(共52张PPT)
(3)若改变条件后,正、逆反应速率仍相等,则原因可能 是:①反应前后气体分子体积不变;②使用了催化剂;③等 效平衡
平衡移动:
(1)若V正在V逆的上方,平衡向正反应方向移动 (2)若V逆在V正的上方,平衡向逆反应方向移动 (3)若V正= V逆,平衡向不移动
3.速率----T/P图像
1、看图,说出反应起始时是从正反应;还是从逆反 应开始?升温后,化学平衡向什么方向移动?
V mol·(L·s)-1
V正
V逆
(1) v正、v逆均不为0,正、 逆反应同时反应开始。
(2)升温后,v正> v逆,平衡 向正反应方向移动。
T(温度 )
此图合理吗?为什么?
V 在V-T/P图像中,温度或压强改
1.含量——时间图像
③产率——时间图像
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH
产 率
问答1、1、TT12与>TT12的相对大小 题案2、2、放是热吸反热反应应还是ΔH吸>0热反应
0
t1 t2
T2 T1
时间
看图技巧:
(1)看清横纵坐标含义 (2)先拐先平衡数值大 (3)平衡移动
二、化学平衡图像
化
率
1.01107Pa
△H__<__ 0
1.01106Pa 看图技巧:
1.01105Pa (1)看图形趋势
0
T
温度 (2)“定一议二”
课堂练习
1、对于反应mA(g)+nB(g) 象填空:
pC(g)+qD(g),根据图
化学反应速率及平衡图象
平衡状态Ⅰ
V逆
0
t1
t2
t3
t(s)
速率~时间关系图 2
当减小反应物浓度时
移动方向:
V’正< V’逆
逆向
3
温
逆向
度
正向
对
化
学
平
衡 逆向
的
影
正向
响
4
压 强 对 化 学 平 衡 的 影 响
5
思考:对于反应
高温
H2O+CO
H2+CO2
催化剂
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动?
速率-时间:
22
解题方法和技巧:
1、审题:ΔH的正负;有无固体、纯液体;体积变化 2、看图象: 一看面:认清纵、横坐标所代表的意义。 二看线:走向、趋势 三看点:起点、拐点、终点、交点、最高点。
23
3、常见情况总结
1>“v – t”图中,速率突变一般为改变温度或压
强,渐变为浓度
2>速率改变但平衡不动的情况,可能为催化 剂或压强(m+n=p+q)
V(molL-1S-1)
V正= V逆
V’正= V’逆 V”正= V”逆
0
t2
增大压强,正逆反应速 率均增大,但增大倍 数一样, V’正= V’逆, 平衡不移动。
T(s)
6
催化剂对化学平衡的影响
催化剂同等程度改变化学反应速率, 即V’正= V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时 间,而不影响化学平衡的移动。
示。据此分析 X、Y、W、Z的聚集
状态是
(B ) v
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
公开课化学反应速率和化学平衡图像PPT课件
T2C
T1C
看图技巧: •先拐先平衡,
0 t1
t2 时间
•先平衡则速率快, •速率快则温度高。
1.物质百分含量(w%)——时间(t)曲线
7
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
问题:1 、P1与P2的相对大小
2 、 m+n 与 p+q 的大小
B
?的
物
质 的 量
P2 P1
答 P1 > P2 案 m+n > p+q
△H =-92.4kJ·mol-1右图是某一时间段中反应速率与反
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 ν
是_t0_~__t1_,__t_2~__t_4_,__t5_~__t6。
ν逆
(2)t1、t3、t4时刻体系中分
ν正
ν逆
别是什么条件发生了变化?
ν正
t1:升温; t3:加催化剂; t4:减压
0
时间
8
2.转化率(α)——时间(t)曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q
问题: m+n<p+q还是 m+n<p+q
A
m+n>p+q
的
转
化
1.01106Pa
率
1.01107Pa
0 t1
t2
时间
9
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
A
转
化
1.01107Pa
率
m+n = p+q
时间(t)图
化学反应速率与化学平衡图象
0
t1
t2 时间
二、化学平衡图象 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) A%
问题: 1、P1与P2的相对大小 2、m+n 与 p+q 的大小
P2 P1
答 案
P1 > P2 m+n > p+q
0
时间
二、化学平衡图象
4.转化率——时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
A的 转 化 率
V
V逆 V正
V'正 V'逆 突变
答:从逆反应开 始。
降温或减压。
平衡向正反 应方向移动。
t
练 习
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逆
V'正 = V'逆 突变
答:正、逆反应 同时开始。
加催化剂或加 压(反应前后气体 体积不变)时,平 衡不移动。
t
2.速度-时间图:
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 增大 (增大或 减小),平衡向 逆 反应方向移动,m+n < (>、<、=)p+q。
v
v逆
v正
v v逆 v正
t t t1 t2 t1 t2 •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。
等压线
m+n < p+q Q < 0
0
P
压强
二、化学平衡图象
3.物质百分含量——时间曲线
化学反应速率和化学平衡--图像专题
2.浓度(C)-时间(t)图
想一想: 由下图可以得到什么信息?
C4
3 2 1 0
A
B
C
图像含义: (1)确定反应物和生成物。 (2)确定反应方程式各物质化学计量数。
化学计量数之比=物质的量的变化量之比 =物质的量浓度的变化量之比 =反应速率之比
t
由图可知: ①反应为可逆反应 ②方程式为: A + 3C
化学反应速率和化学平衡—图像专题
1.速率-时间图
例1、在一密闭体系中发生:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H =-92.4kJ· -1右图是某一时间段中反应速率与反应进 mol 程的曲线关系图,回答下列问题: (1)处于平衡状态的时间段 ν t0~t1,t2~t4,t5~t6 是_________________。 ν逆 ν逆 (2)t1、t3、t4时刻体系中分 ν正 ν正 别是什么条件发生了变化? t1:升温; t3:加催化剂; t0 t1 t2 t3 t4 t5 t 6 t t4:减压 (3)下列各时间段时,氨的 体积分数最高的是( A ) 解题注意: 外界条件对速 率及平衡移动的影响。 A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6
2B
解题注意: 曲线的起点、终点及变化趋势。
3.含量-时间t-压强P(或温度T)图
例如:对反应aA(g)
的 浓 度
bB(g)
读图判断该图中P1与P2及;b
解题原则一:先拐先平数值大
t
t1 t2
小结: (1)判断非平衡态(斜线)和平衡态(水平线),且遵循 “先拐先平,数值大”的原则. (2)判断反应特征,如压强大小,反应前后体积变化等。
③看线:即线的走向和变化趋势
化学反应速率、化学平衡图像问题
化学反应速率、化学平衡图像问题近几年,高考题中所设计的化学平衡图像题目千变万化,其巧妙灵活的设计和新颖奇特的图像题常常考查学生灵活运用数学工具解决化学问题的能力。
解决此类问题需从以下二步入手。
一、解题必备知能1.捕捉图像最基本的信息(1)横坐标与纵坐标的含义横坐标通常是:t、T、p等(即时间、温度、压强等)。
纵坐标通常是:v、c、n、α、φ等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。
(2)线的走向与斜率线的走向,即随着横坐标自变量的增大,纵坐标因变量是变大,变小,还是不变。
当纵坐标所表示的物理量,如:速率,物质的量浓度,物质的量,转化率,体积分数等不随横坐标的变化而变化时,图像中出现一条直线,那么该反应就到达了化学平衡状态。
斜率,是化学平衡图像曲线中,一个重要的参数。
斜率的应用,通常是对两条不同曲线的斜率进行比较,或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。
(3)观察化学平衡图像中的“重点”所谓的“重点”,指的就是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等,这些点往往隐藏着许多重要的信息,借助这些“重点”中的有效信息,能够快速地找到解题的思路,突破图像题的难点。
(4)跟踪化学平衡图像中量的变化量的变化,指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。
要解决这个问题,我们经常要借助化学平衡移动理论。
2.灵活运用解题技巧议二个量,再讨论另外两个量的关系。
二、题型技法点拨类型(一)利用“断点”突破vt图像1.速率时间图像“断点”分析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,即出现“断点”。
根据“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反应)。
2.常见含“断点”的速率变化图像分析图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小适合正反应为气体物质的量增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应[典例1]对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)()[解析]分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。
化学反应速率和化学平衡图像
化学反应速率和化学平衡图像图像分析要领2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) t随后逐渐增加,说明改变的条件是增加反应物的浓度。
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0tmA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g) “定一议二”。
m+n>q+p时2NO(g) + 2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 先拐先平,先平者高。
T投料比图2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<01.b应对应物质的化学计量数之n2.T3.平衡向右移动,分数先增大后减小定位题组1.对于可逆反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)△H<0,下列研究目的和示意图相符的是2.工业上可利用CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)反应生产合成氨原料气H 2。
已知温度、压强和水碳比[)()(42CH n O H n ]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图:图1(水碳比为3) 图2(水碳比为3) 图3(800℃)(1)降低反应的水碳比平衡常数K__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);升高温度,平衡向____________方向移动(选正反应或逆反应)。
(2)图2中,两条曲线所示温度的关系是:t 1_____t 2(选填>、=或<);图1中,在800℃、2MPa 比1MPa 时的甲烷含量_______(选填高、低或不变),3.甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH 4和H 2O 为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH 4和2.0 mol H 2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH 4(g)+H 2O(g) CO(g)+3H 2(g)……Ⅰ,CH 4的转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min 。
则用H 2表示的平均反应速率为________。
高考化学一轮总复习配套课件专题课堂八化学反应速率和化学平衡图像题的解题策略
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓 度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于
平衡状态的点是________。
(2) 前 10 min 内 用 NO2 表 示 的 化 学 反 应 速 率 v(NO2) = ________mol·L-1·min-1;反应进行至25 min时,曲线发生
解析 加入催化剂,活化能E减小,但反应热ΔH不变,A错; 图3中c点起始时加入的H2最多,N2的转化率最高,C错;因 合成氨正反应是放热反应,升高温度,平衡左移,图3中当 n(H2)相同时,T1温度下达到平衡时NH3%高于T2温度下达到 平衡时NH3%,所以T1<T2,D错。 答案 B
速率平衡图像题解题技巧
解析 恒容充入He时,对反应气体的浓度没有影响,正逆反 应速率不变,所以C错。恒容充入HI时,相当于加压,而对 于该反应,平衡不会移动,与图像不合,D错。恒压充入He, 相当于减压,而对于该反应,减压平衡不会移动,与图像不 合,A错。恒压充入HI时,体系的体积增大,H2和I2的浓度 都变小,正反应速率减小;而充入的是纯HI,故HI的浓度增 大,逆反应速率增大,而且最终达到平衡时,与原平衡态各 物质的浓度完全一样,所以只有B对。
变化的原因是______________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以
采取的措施是________。
A.加入催化剂
B.缩小容器体积
C.升高温度
D.加入一定量的N2O4
解析 (1)曲线X在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L-1, 而曲线Y在0~10 min达到平衡时变化了0.2 mol·L-1,所以可得X曲 线为NO2的浓度变化曲线;达到平衡时浓度不再随时间而发生变化, 所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。 (2)NO2在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L-1,所以用 NO2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·min-1;而在25 min时,NO2 的浓度由0.6 mol·L-1突变为1.0 mol·L-1,而N2O4的浓度在25 min 时没有发生改变,所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol NO2。
5 热点题型9 化学反应速率与化学平衡图像题
热点题型9化学反应速率与化学平衡图像题热点一利用速率-时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响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。
2.速率-时间图像(1)改变反应物的浓度(无断点)(2)改变生成物的浓度(无断点)(3)改变气体体系的压强(有断点)①对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应②对于反应前后气体体积不变的反应(4)改变温度(有断点)对于正反应放热(或吸热)的反应(5)加催化剂(有断点)(1)条件增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。
(2)浓度改变时,图像曲线一条无断点,一条有断点;其他条件改变时,图像曲线均有断点。
1.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响。
下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)()解析:选C。
分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。
增加氧气的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,A项正确;增大压强,v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆,B项正确;升高温度,v正、v逆都瞬间增大,v逆增大的倍数大于v正,C项错误;加入催化剂,v正、v逆同时同等倍数增大,D项正确。
2.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~t3 D.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________。
高中化学专题突破(七) 化学反应速率和化学平衡图像的分析(教案)
专题突破(七)化学反应速率和化学平衡图像的分析化学反应速率和平衡的图像及分析是高考考查的重点,此类试题将抽象的理论知识图像化,既能考查考生化学反应速率和平衡的相关知识,又能考查学生读图、识图,并应用知识解决综合问题的能力,要求考生获取有关信息、识别有效证据、推测反应结果、归纳总结规律,体现《中国高考评价体系》对于“学习掌握”“思维方法”等化学科核心素养的要求。
分析、解答化学反应速率和化学平衡图像题的思维流程如下:1.化学反应速率图像及分析(1)“渐变”类vt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′,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小生成物的浓度(2)“断点”类vt图像图像分析结论t1时v正′、v逆′均突然增大,且v正′>v逆′;平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变,升高温度且ΔH>0(正反应为吸热反应)t1时v正′、v逆′均突然增大,且v逆′>v正′;平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变,升高温度且ΔH<0(正反应为放热反应)t1时v正′、v逆′均突然减小,且v正′>v逆′;平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变,降低温度且ΔH<0(正反应为放热反应)t1时v逆′、v正′均突然减小,且v逆′>v正′;平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变,降低温度且ΔH>0(正反应为吸热反应)(3)“平台”类vt图像图像分析结论t1时v正′、v逆′均突然增大且v正′=v逆′,平衡不移动t1时其他条件不变使用催化剂t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)t1时v正′、v逆′均突然减小且v正′=v 逆′,平衡不移动t 1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m +n=p+q(反应前后气体体积无变化)2.化学平衡图像及分析(1)浓度-时间图像例如,反应A(g)+B(g)⇌AB(g),充入一定量A(g)和B(g),达到平衡过程如图所示:(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,若则正反应为气体体积减小的反应,p1>p2>p3,ΔH<0;图②,正反应为气体体积增大的反应,若T1>T2,则正反应为放热反应。
【课件】化学反应速率与平衡图像分析课件高二化学人教版(2019)选择性必修1
SO3
。
平 衡 转 化 率
【新课标2卷节选】 以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛
(C3H4O)的热化学方程式如下: ①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol ②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol
△H<0
T
M+n<p+q
(双选)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(
)
AD
A、X点时的状态,V正>V逆
B、X点比Y点的反应速率慢
C、 m+n<q
D、 n>q
看图技巧:曲线上的点为平衡点
数值大
BC
02 化学平衡图像
百分含g)+nB(g)
pC(g)+qD(g) ΔH
比大小:m+n_>__p+q
C%
等温线
ΔH_<__0
看图技巧:
看曲线的变化趋势
1.01107Pa 图中有三个变量时,
“定一议二”,
1.01105Pa
看曲线的高低.
0
T
温度
02 化学平衡图像
图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温 度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产率__不__是____(填“是”或 者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是________;
化学反应速率和平衡图像
化学反应速率和平衡图像一、回顾1.影响化学反应速率的外界因素2.影响化学平衡的外界因素二、内容1.速率—时间图解法识记:1.增加反应物浓度,v正跳上得更大;减小反应物浓度,v正跳下得更大2.增加生成物浓度,v逆跳上得更大;减小生成物浓度,v逆跳下得更大3.升高温度,吸热方向跳上得更大;降底温度,吸热方向跳下得更大4.增大压强,计量数减小方向跳上得更大;减小压强,计量数减小方向跳下得更大若v正在v逆的上方,即平衡向正反应方向移动;若v逆在v正的上方,即平衡向逆反应方向移动。
2.浓度(或物质的量)—时间图1.可逆反应a X(g)+b Y(g) c Z(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)—时间(t)图象如图,则下列说法中正确的是()A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强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【典例2】(2013·成都模拟)可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。
1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______________________________________(热量用E1、E2或E3表示)。
(2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的___________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1…t6”表示)。
(3)图2中t3时刻改变的条件是_______________,t5时刻改变的条件是___________。
答案:(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-2(E3-E1)kJ·mol-1(2)催化剂t2…t3 (3)减小压强升高温度。
化学反应速率、化学平衡的图像分析(共21张PPT)
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二、解答化学反应速率、化学平衡图像题的一般原则方法 (1)看图像:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点:即起
点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看 辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度 变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。
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[解析]
无论是升高温度还是增大压强,v(正)、v(逆)均应
增大。B项中v(逆)减小,D项中v(正)和v(逆)均减小,故B、D项 均错误;该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应, 升高温度,平衡向正反应方向移动,则v(正)>v(逆),A项错 误;增加压强,平衡向逆反应方向移动,则v(逆)>v(正),C项 正确。
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3.从曲线的变化趋势着手
对于速率-温度(或压强)图像, 由于随着温度逐渐升高或压强逐 渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲 线。
根据温度或压强对化学反应速率的影响,可以判断速率曲线的 变化趋势。需要注意的是:(1)温度或压强的改变对正、逆反应速率 的影响是一致的,即要增大都增大,要减小都减小,反映到图像 上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同;(2)分析外界条件 对反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化 情况。
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4.含量——时间——温度(压强)图
化学反应速率和化学平衡图像
2.(2008· 全国理综Ⅰ)已知: 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)ΔH=-1025kJ/mol, 该反应是一个可逆反应。若反应物起 始物质的量相同,下列关于该反应的 示意图不正确的是
10、(2009· 全国Ⅰ理综)下图表示反 应X(g) 4Y(g)+Z(g),ΔH<0, 在某温度时X的浓度随时间变化的曲 线:下列有关该反应的描述正确的是 A.第6 min后,反应就终止了 B.X的平衡转化率为85% C.若升高温度,X的平衡转化率将大于 85% D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍 数减小
7.(2009· 安徽理综)汽车尾气净化中 的一个反应如下: NO(g)+CO(g) ½ N2(g)+ CO2(g) ΔH=-373.4kJ/mol 在恒容的密闭容器中,反应达平衡后, 改变某一条件,下列示意图正确的是
(2011· 全国卷Ⅱ)
反应aA(g)+bB(g) cC(g) (H <0)在等容条件下进行。改变其 他反应条件,在I、II、III阶段体系中 各物质浓度随时间变化的曲线如下图所 示:
一、解题步骤
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)。 ②想规律:联想外界条件的改变对化学反应 速率和化学平衡的影响规律。 ③作判断:将图像中表现的关系与所学规律 对比,作出符合题目要求的判断。
三、常见图像类型 1、速率——时间图,此类图像定性地 揭示了υ正、υ逆随时间(含条件改变对 速率的影响)而变化的规律,体现了 平衡的“动、等、定、变”的基本 特征,以及平衡移动的方向等。
【例1】 对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z +W,在其他条件不变的情况下,增大压强, 反应速率变化图像如右图所示,则X、Y、Z、 W四种物质的状态为 ( A )
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二、速度-时间图:
•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 t t1 0 b.当m+n=p+q时增大压强。 平衡没有移动。
mA(g)+nB(g)
A%
200℃
300℃
pC(g)+qD(g)
m+n = p+q
正反应 吸 热
P
0
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度 -压强图:
•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: A、B物质的转化率 Y B、正反应的速率 C、平衡体系中的A% 300℃ D、平衡体系中的C%
注意解答技巧
先拐先平 定一议二
(1)先拐先平:在化学平衡图象中,先出现 拐点的反应先达到平衡,
要注意拐点处改变的条件是什么? (2)定一议二:勒夏特列原理只适用于一 个条件的改变,所以图象中有三个变量时 先固定一个量 再讨论另外两个量的关系。
化学平衡中的常见图像类型
浓度-时间图 速率-时间图
练习3图中的曲线是表示其他条件一定时, 反应中
NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、 c、d四点,其中表示未达到平衡状态, 且v(正)>v(逆)的是( C ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d
2NO+O2
2NO2 (ΔH<0)
练习4、如图所示,当关闭K时,向A 中充入2molX、 7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V(A) =V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存在的条件下, 两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g) Z (g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ)时V(B) =0.9a升,试回答: (1)B中X 的转化率α(X)B为 90% (2)A中W和B中Z的物质的量的比较: n(W)A < n(Z)B (填<、>、或=) (3)打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的 体积为 升(用含a的代数式表示,连通管中气 0.35a 体体积不计) (4)要使B容器恢复原来反应前的体积,可采取的措 施是 升高温度
T2P2 T1P2 T1P1
定一议二
t
0 P1 < P2;
T1 > T2;
m+n < p+q 正反应吸热
某物质的转化率(或百分含 量)-时间-温度(或压强)图的关 键:
①判断温度(或压强)的大小 ②学会“定一议二”法。
例3、可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反应中, 当其它条件不变时, C 的质量分数与温度( T )和压强 ( P)的关系如上图,根据图中曲线分析,判断下列叙 述中正确的是( ) B (A)达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数增大 (B)平衡后,若升高温度,则平衡向逆反应方向移动 (C)平衡后,增大A的量,有利于平衡正向移动 (D)化学方程式中一定有n>p+q
(1)分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响;
(2)由图象判断反应特征(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);
(3)由反应和图象判断图象中坐标或曲线的物理意义;
(4)由反应和图象判断符合图象变化的外界条件; (5)由反应判断图象正误等。
一看面(轴), 2.解题指导: 二看线 (1)看图象 三看点 四看辅助线 一看面(轴), 即纵、横坐标的意义; 五看量的变化, 二看线 即线的走向和变化趋势 三看点 即起点、拐点、交点、终点; 四看辅助线 即 等温线、等压线、平衡线等; 如浓度变化、温度变化、转化 五看量的变化, 率变化、物质的量的变化等。 (2)想规律(影响速率和平衡的因素) 依据图象信息,利用平衡移动原理,分析可逆反 应的特征:吸热还是放热,气体计量数 增大、减 小还是不变,有无固体或纯液体参加 或生成等。
二、速度-时间图:
二、速度-时间图:
•已知对某一平衡改变温度时有如下图变化, 升高 则温度的变化是 (升高或降低),平衡 吸 正 向 反应方向移动,正反应是 热反应。 v
v正
v逆
0
t1
t2
t
二、速度-时间图:
•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 增大 (增 大或减小),平衡向 逆 反应方向移动,m+n < (>、<、=)p+q。 v v逆 v正
练习5、已知:T℃、Pkpa时,容积为V 的密闭 容器中充有1molA和2molB,保持恒温恒压使 反应达平衡:A(g)+B(g) C(g), 平衡时C 的体积分数为40℅ ①欲保持温度、压强在上述条件下不变,在密 闭容器中充入2molA和4molB,则平衡时体系 容积为 10V/7 ,C的体积分数为 40℅ , ②另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温 度为T℃,加入1molB和1molC,要使平衡时C 的体积分数仍为40℅,则该密闭容器体积为
5V/7
练习6.右图曲线a表示放热反应 X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行 过程中X的转化率随时间变化的关系。若 要改变起始条件,使反应过程按b曲线进 行,可采取的措施是 A.升高温度 B.加大X的投入量 C.加催化剂 D.增大体积
某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度 (或压强)图
某物质的转化率(或百分含量)-- 温度-压强图
一、浓度 - 时间图:
0.4 0.3 0.2 0.1 0.05
c
B
0
A C
t
例1:1)写出化学反应方程式: 6A 4B+1C 2)求反应物的转化率: A的转化率=75%
1) 表示反应速率的变化和化学平衡的移动。 2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。 A(g)+2B(g) 2C(g) v v正 •引起平衡移动的因素是 增大反应物浓度,平衡 v逆 将向 方向移动。 正 t t1 t2 0 v • 引起平衡移动的因素是 v正 减小生成物浓度,平衡 v逆 将向 正 方向移动。 t t t 1 2 0
速率 - 时间图的关键:
①看出反应速率的变化 ②判断化学平衡的移动方向 ③判断影响化学反应速率和化学平衡的因素
例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一 反应物的v—t图象,我们知道v=Δc/ Δt;反之, Δc= v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示 的意义是( ) C A、从反应开始到平衡时, 该反应物的消耗浓度
0
t1
t2
t
二、速度-时间图:
•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,请分析引起 平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。 由于v正、v逆均有不同程 v v逆 度的增大,引起平衡移动 的因素可能是 a.升高温度 v正 b.增大压强。根据反应方 t 程式,升高温度平衡向逆 0 t1 t2 反应方向移动,与图示相符; 增大压强平衡向正反应方向移动,与图示不 相符。故引起平衡移动的因素是升高温度。
四、某物质的转化率(或百分含量)--温度-压强图:
•对于反应mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g)
C 的 浓 度
500℃ 200℃
1.01*107Pa 1.01*106Pa 1.01*105Pa
0
T
•正反应放 热 m+n > p+q
0 m+n > p+q •正反应吸 热
P
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度 -压强图:在以密闭容器中进行的反应
正反应 吸 热
m+n< p+q
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间温度(或压强)图:
•对于反应mA(g)+nB(g)
C%
P1 P2
pC(g)+qD(g)
P1 > P2 m+n = p+q
0
t
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间温度(或压强)图:
•对于反应mA(g)+nB(g)
B%
pC(g)+qD(g)
D、X点比Y点混和物的正
反应速率慢
练习2可逆反应:aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(g) 达到平衡,混合物中Y的体积分数随压强(P)与 温度T(T2>T1)的变化关系如图示。 1、当压强不变时,升高温 度,Y的体积分数 T1 Y 小 变 , 的 平衡向 正反应 方向移动, T2 体 则正反应是 吸 热反应。 积 2、当温度不变时,增大压 分 强,Y的体积分数变大 数 ————, 平衡向 逆反应 ———— 方向移动, 压强 则化学方程式中左右两边的 系数大小关系是——————— b<(c+d)
1、BD 2、D 3、B 4、D 5、D 6、B 7、D 8、C、9、A c(CH 3 OH) 10、(1)K= ; 减小。
2 n ( B ) (2) mol· (L· min)-1。 (3)b c。 3t ( B)
(4)Cu2O+CO Cu+CO2。
c(CO) {c(H 2 )}
练习.某温度下,在一容积可变的容器中, 反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡 时,A、B和C的物质的量分别为4mol、 2mol和4mol。保持温度和压强不变,对 平衡混合物中三者的物质的量做如下调整, 可使平衡右移的是 C A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol