化学平衡与速率图像问题
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
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________。
化学反应速率与化学平衡——图像专题(共52张PPT)
v
v正 v逆 t
v
t1
②若对上述反应加负催化剂 或减小压强,画出平衡移动 过程中的 v-t图。
v正 v逆
t1
t
2.速率----时间图像
原因分类: (1)若a、b无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓 度导致。
(2)若a、b有断点,则平衡移动原因可能是:①改变反应 体系的压强;②改变反应体系的温度;③同时不同程度地改 变反应物(或生成物)的浓度;
②若对上述反应降温或减小 压强,画出平衡移动过程中 的 v-t图。
v正 v逆
t1 t2
t
v逆 v正
t1 t2
t
2.速率----时间图像
(3) 催化剂 压强变化b
①对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),条件改变时有 右图变化,改变的条件可能 加正催化剂 ; 为:a.____________ 加压 ,m+n___p+q b.________ ;平 = 正 反应方向移动。 衡向____
mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g) ΔH
T2C T1C
答 问 案 题
1、T1>T 与T 2 2的高低 2、是放热反应 ΔH<0 、放热反应还是吸热反应
看图技巧:
0
t1
t2
时间
(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
1.含量——时间图像
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
课堂练习
mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g) ΔH
化学平衡和速率图像
3.“平台”类 v-t 图——催化剂(或压强)对化学反应 速率的影响
图像中 v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度 相同,t1 时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移 动,改变的条件可能是使用了催化剂也可能是对反应前后气 体总体积不发生变化的反应增大了压强。
(2)解题原则——“先拐先平数值大”。 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(如图Ⅰ中 T2>T1)、压强较大(如图 Ⅱ中 p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中 a 使用了催化剂)。
Ⅰ.表示 T2>T1,生成物的百分含量降低,说明正反应是放热 反应,温度升高,平衡逆向移动。
图像Ⅱ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1 时刻图像中有一条线是 连续的,且 v′(正)>v′(逆),说明 t1 时刻改变的条件是减小了生成 物的浓度,使 v′(逆)突变,平衡正向移动。
2.“断点”类 v-t 图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都 是突然增大的,t1 时刻,图像中出现 了“断点”,且 v′(正)>v′(逆), 平衡正向移动,说明该反应的正反 应可能是吸热反应(或气体总体积减 小的反应),改变的外界条件B(g) pC(s)+qD(g)反应过程中,
其他条件不变时,产物 D 的质量分数 D%与温度 T 或压强 p
的关系如图所示,请判断下列说法正确的是
A( )
A.降温,化学平衡向正反应方向移动
化学反应速率和化学平衡的图像
化学反应速率和化学平衡的图像
1.速率-时间图此类图像定性揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)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。
2.含量―时间―温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。
3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率( ),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下图:
小结
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两坐标轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定一议二”的方式进行分析。
化学反应速率与化学平衡——图像专题(共52张)
v
pC(g)+qD(g),条件改变时有
右图变化反应;b.___加__压___,
m+n__>_p+q;平衡向__正__反应 方向移动。
v
②若对上述反应降温或减小 压强,画出平衡移动过程中 的 v-t图。
v正 v逆
t1
t2 t
v逆
v正
t1
t2 t
2.速率----时间图像
(3) 催化剂 压强变化b
①对于mA(g)+nB(g)
v
pC(g)+qD(g),条件改变时有
右图变化,改变的条件可能
为:a.__加__正__催__化__剂__;
b.__加__压____,m+n__=_p+q;平
衡向__正__反应方向移动。 v
②若对上述反应加负催化剂 或减小压强,画出平衡移动 过程中的 v-t图。
v正 v逆
t1
t
v正 v逆
t1
t
2.速率----时间图像
原因分类:
(1)若a、b无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓 度导致。
(2)若a、b有断点,则平衡移动原因可能是:①改变反应 体系的压强;②改变反应体系的温度;③同时不同程度地改 变反应物(或生成物)的浓度;
(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
__增__大__反__应__物__浓__度___,
平衡将向__正__反应方向移动。
②引起平衡移动的因素是: v
__减__小__生__成__物__浓__度___, 平衡将向_正___反应方向移动。
v正
v逆
t1
t2 t
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)
【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。
结束
[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
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
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
2
4
6
8
二. c(n)-t [浓度(物质的量)—时间] 图像
题型2.以浓度-时间图像描述等效平衡过程 例2. 在425℃时,1L密闭容器中进行反应: H2(g)+I2(g) 2HI(g),以不同的方式加入反应物 或生成物均达到平衡(下图)
2.00 2.00 C/(mol· L-1) HI H 2 或 I2 2.00 C/(mol· L-1) HI
C/(mol· L-1)
1.58
1.00 0.21 HI
1.58
1.00 0.21 t1 t/s
1.58
1.00 0.21 t1 t/s
0
H 2 或 I2
A
0
B
0
H 2 或 I2
C
t1 t/s
化学反应速率与化学平衡图像专题
图像问题解题步骤 (1) 看懂图像: ①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义); ②看线(即弄清线的走向和变化趋势); ③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义); ④看是否要作辅助线(如等温线、等压线); ⑤看定量图像中有关量的多少。
(2) 联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡
【练习】2. 最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、 光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应: 2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+ 3O2(g) 常温下,在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后, 在其他条件不变时,通入2molN2,请在右图中画出 正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间 t 变化的示意图。
v
t
一. v-t (速率—时间) 图像
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B、温度改变造成的速率变化特点:
N2 + 3H2
①升温:
2NH3 △<0
②降温:
特点:升温均加速;降温均减速 二者均突变;吸热变化更大。
C、压强改变造成的速率变化特点:
N2 + 3H2
①增压:
2NH3 △<0
V’(正) V’(逆)
Байду номын сангаас
△v≠0 压缩体 积增压
②降压:
V’(逆) V’(正)
特点:增压均加速;降压均减速 二者均突变;v大者变化更大。
A.平衡混合气中一种生成物的百分含量 B.平衡混合气中一种反应物的百分含量 C.平衡混合气中一种生成物的转化率 D.平衡混合气中一种反应物的转化率
4、注意图像的突变与渐变:
突变 渐变
A、浓度改变造成的速率变化特点:
N2 + 3H2
2NH3
①增大浓度:增大NH3浓度
②减小浓度:减小H2浓度
特点:一个突变;一个渐变 C变者突变;C不变者渐变。
V(正)
0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
D. t5~t6
C. t3~t4
例题五
500℃、20MPa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发
生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示,下 列说法正确的是
A.反应开始到第10min,N2的平均反应速率为 0.005mol/(L·min) B.从曲线变化可以看出,反应进行到 10min至20min时可能是使用了催化剂 C.从曲线变化可以看出,反应进行至 25min时,分离出0.1mol的氨气 D.在25min时平衡正向移动但达到新 平衡后NH3的浓度比原平衡大
减小压强 1mol
0.84
K1=K2=K3=K4<K5
二、解题技巧:
1、先拐先平: 2、定一议二:
先拐的一定: 温度高 或压强大 或有催化剂、
加催化剂或增压 撤催化剂或减压
3、注意速率图像特点:
升温或增压
改变浓度
4、注意与物理图像类比:
v
正反应消耗N2浓度
逆反应生成N2浓度
t
正向N2浓度净减小值
列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是
v
V(逆) V(正) V(逆)
0 ~t 1、t 2~t 3、t 3~t 4 、t 5~t 6
(2)t1、t3、t4时刻,体系中
分别是什么条件发生了变化? t1:升高温度, t3:使用催化剂, t4:减小体系压强 (3)下列时间段中,氨的百分含 量最高是 A. 0~t1 B. t2~t3
V V(正)
B.N2O3(g)
D.2CO(g)
NO2(g)+NO(g);Δ H>0
CO2(g)+C(s);Δ H<0
C.3NO2(g)+H2O(l)
平衡点
V(逆)
T
物质的量图像突变与渐变特点:
物质 的量 mol
H2 N2
NH3
减 平降 平 压 衡温 衡
平 衡
加催化剂
充入N2
浓度图像突变与渐变特点:
物质 的量 浓度 mol/L
H2 N2
NH3
升 温
抽走 NH3
加 压
加催化剂
例题四
1.一密闭体系中发生反应:N2+3H2 2NH3 (正反应为放热反应) 下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下
反应A(g)+B(g) C(g);△H<0已达平衡,升高温度,平衡逆向 移动,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为 V V V V
V正 V逆 V正 V逆 V逆 V正 V正
V逆
A
t
B
t
C
t
D
t
例题二
2.一定温度下,在2L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10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L· s) B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
例题三
3.下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表①③、②、④反应,则Y轴是指
① N2(g)+3H2(g) ② H2(g)+I2(g) ③ CO(g)+2H2(g) ④ 2SO3(g) 2NH3(g);△H=-Q 2HI(g); △H=+Q CH3OH(g); △H=-Q 2SO2(g)+O2(g); △H=+Q
I2、KI混合溶液中,c(I3-)与温度T的关系如图所示。下列说法
D.状态A与状态B相比,
状态A的c(I2)大
C(I3-) A B
D
0
C T3 T
T1 T 2
练习2 下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g),△H<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6min后,反应就终止了 B.X的平衡转化率为85%
D、压强改变造成的速率变化特点:
I 2 + H2
①增压:
HI △<0
△v=0 压缩体 积增压
②降压:
特点:增压均加速;降压均减速 二者均突变;变化均相同。
E、催化剂改变造成的速率变化特点:
N2 + 3H2
①加催化剂:
2NH3 △<0
②去催化剂:
特点:加催化剂均加速;撤催化剂 均减速;二者均突变;变化均相同。
Z%
含量随温度变化的曲线为 Z%
10kpa 100kpa 10kpa 100kpa
Z%
A
T
Z%
B
T
10kpa 100kpa
10kpa 100kpa
C
T
D
T
例题九
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
例题六
向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 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图一所示.图二为t2时刻 后改变反应条件,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个不同的条件.已 知t3~t4阶段为使用催化剂;图一中t0~t1阶段c(B) 未画出。 (1)若t1=15 min,则t0~t1阶段以C浓度变化表示的 0.02 mol· (L· min) 反应速率为v(C)=____________ 。 -1
c/(mol/L) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2 4 6 8 t/min
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 以同样倍数减少
练习3
例5:对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g)反应 过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D%与温度 T或压强p的关系如图所示,请判断下列说法正确的是 A.降温,化学平衡向正反应方向移动 B.使用催化剂可使D%有所增加 C.化学方程式中气体的化学计量数m<p+q D.B的越多,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向 移动 D% D%
例题七 在密闭容器中进行下列反应:M(g)+ N(g) 符合右图,下列叙述正确的是 A.正反应吸热,L是气体 B.正反应吸热,L是固体 R% T2、P2 T1、P2 T1、P1 t R(g)+2L此反应
C.正反应放热,L是气体
D.正反应放热,L是固体或液体
例题八
X(g)+Y(g)
2Z(g);△H<0,达平衡时,混合气体中Z的百分
上升代表:增大 一、解题基本要求: 下降代表:减小 1、看清横纵坐标各表示什么量? 平直代表:不变(即平衡) 陡代表:改变快 2、注意线的走势 : 缓代表:改变慢 上升、下降、平直、陡、缓、斜率 斜率(切线)代表:变化快慢
面 线
3、注意特殊点: 起点,终点,拐点,交点, 平衡点,最高点,最低点
点
例题一
T1 T2 P1 P2
t
t
练习4
mM(s)+ nN(g)
的是
pQ(g) ;正反应为放热反应。在一定
温度下平衡时N%与压强的关系如图,下列有关叙述正确 A.A点时混合物的V正> V逆 B.A点比B点反应速率快
N%
C.n>p
D.m+n>p
A
.
.B
压强
练习5 下列反应符合下图T-v变化曲线的是 A.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);Δ H<0 2HNO3(aq)+NO(g);Δ H<0
达式正确的是(式中S是对应区域的面积)
A. 2 SaOb
B. 1 SaOb
C. 2 SabdO
D. 1 S bOd
VY/(mol· L-1· s-1)
a b
O
d
t/s
练习题1 4.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq) 正确的是 A. 反应 I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的△H>0 B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2 C.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆 I3-(aq),某