2020年高考一轮复习题型归纳--化学平衡图像、有“拐点”的图像(精品解析、规律小结、易错警示、方法技巧)

2020年高考一轮复习题型突破有“拐点”的图像

有关“拐点”图像的分析方法

同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。图像中先出现“拐点”的反应先达到平衡,即反应所处的外界条件(温度、压强、浓度)相对要高一些,或者是加入了催化剂。

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。如图7-27-5中交点A是平衡状态,压强增大,正反应速率增大得快,平衡移动。

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)与时间的关规律小结

方法技巧

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 A(g)+b B(g)c C(g)中反应物的转化率

αA为例说明]

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,则正反应为反应。

③图丙中,a表示使用了或(气体分子数反应前后相等的可逆反应)。

注意: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。

3.恒温线(或恒压线)图像

已知不同温度下的转化率-压强图像或不同压强下的转化率-温度图像,推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。[以反应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)“定一议一”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,αA增大,平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也能得出结论。

(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热反应。

4.几种特殊图像

(1)对于化学反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),M点前,表示化学反应从反应物开始,则v正 >v逆;M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡逆向移动,ΔH 0。

(2)对于化学反应m A(g)+n

B(g)p C(g)+q D(g),L 线上所有的点都

是 。

左上方(E 点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,E 点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态,所以,E 点v 正 v 逆;则右下方(F 点)v

正

v 逆。

【答案】1.正向

2.①放热 ②气体体积缩小的 ③催化剂 增大压强 4.(1)< (2)平衡点 > <

汽车尾气中NO 产生的反应为N 2(g)+O 2(g)

2NO(g)。一定条件下,等

物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应,图中曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化,曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 ( )

典例1、

考点 有“拐点”的图像

A.温度T下,该反应的平衡常数K=

B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小

C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂

D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0

【答案】 A

【解析】由化学方程式可写出该反应的平衡常数的表达式

K=,c0(N2) =c0(O2), 故c(N2)=c(O2)=c1,又有

c(NO)=2[c0(N2)-c1],故K=,A项正确;该体系是恒容密闭

体系,混合气体的密度ρ

=,气体的质量和体系的体积都不变,故密度不变,B 项错误;加入催化剂只能改变反应速率,不能改变化学反应限度和化学平衡转化率,曲线b 相对于曲线a,氮气的平衡转化率增大了,所以不是加入催化剂,C 项错误;由图像知曲线b 开始时斜率大,反应速率快,若改变的是温度,则是升温,又因为平衡时氮气的浓度低,故升温使平衡向正向移动,则正向是吸热的,即ΔH >0, D 项错误。

在容积一定的密闭容器中给定物质A 、B 、C 的量,在一定条件下发生反应建立的化学平衡a A(g)+b B(g)

x C(g)符合图所示的关系(C%表

示平衡混合气中产物C 的百分含量,T 表示温度,p 表示压强)。在图中,Y 轴是指 ( )

A.反应物A 的百分含量

B.平衡混合气中物质B 的百分含量

C.平衡混合气的密度

D.平衡混合气的平均摩尔质量

【答案】 D

典例2、

【解析】由左图可知,在相同温度下,增大压强(p2>p1),C的百分含量增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则有a+b>x;在相同压强下,升高温度(T1>T2),C的百分含量降低,说明升高温度平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应。增大压强平衡向正反应方向移动,A的百分含量减小,与图像不符,A错误。增大压强平衡向正反应方向移动,B的百分含量减小,与图像不符,B错误。由于反应容器的容积不变,气体的质量不变,则温度变化,平衡混合气的密度不变,C错误。升高温度,平衡向逆反应方向移动,混合气体的物质的量增多,质量不变,平衡混合气的平均摩尔质量减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡混合气的平均摩尔质量增大,与图像相符合,D正确。