高考化學一輪復習 專題講座七 用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學平衡圖像課件

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1、專題講座七用數(shù)形結(jié)合的思想 探究化學平衡圖像知識梳理遞進題組知識梳理知識梳理1.圖像類型(1)濃度時間圖：此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應(yīng)過程中的濃度變化情況。如ABAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(達到平衡)的時刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學方程式中的化學計量數(shù)關(guān)系。(2)速率時間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進行，溫度漸高，導致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，主要原因是隨反應(yīng)的進行，溶液中c(H)逐漸減小，導致反應(yīng)速率減小。故分析時要抓住各階段的主要

2、矛盾，認真分析。(3)含量時間溫度(壓強)圖：常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分數(shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分數(shù))(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標為溫度(T)或壓強(p)，常見類型如下所示：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標出的1、2、3、4四個點，表示v正v逆的點是3，表示v正v逆的點是1，而2、4點表示v正v逆。2.解題步驟3.解題技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的先達到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。

3、(2)定一議二當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對大?。蝗椿瘜W平衡移動的方向。遞進題組遞進題組1.已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))?，F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示，回答下列問題：題組一濃度題組一濃度時間圖像時間圖像(1)圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線_表示NO2濃度隨時間的變化；a、b、c、d四個點中，表示化學反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是_。解析解析曲線X在010

4、min達到平衡時濃度變化了0.4 molL1，而曲線Y在010 min達到平衡時變化了0.2 molL1，所以可得X曲線為NO2的濃度變化曲線；達到平衡時濃度不再隨時間而發(fā)生變化，所以b、d點均表示反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。Xbd(2)前10 min內(nèi)用NO2表示的化學反應(yīng)速率v(NO2)_molL1min1；反應(yīng)進行至25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是_。解析解析NO2在010 min達到平衡時濃度變化了0.4 molL1，所以用NO2表示的反應(yīng)速率為0.04 molL1min1；而在 25 min 時，NO2的濃度由0.6 molL1突變?yōu)?.0 molL1，而N2O4的濃度在25 min時沒

5、有發(fā)生改變，所以可得此時改變的條件是向容器中加入了0.4 mol NO2。0.04加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)(3)若要達到與最后相同的化學平衡狀態(tài)，在25 min時還可以采取的措施是_。A.加入催化劑 B.縮小容器體積C.升高溫度 D.加入一定量的N2O4解析解析加入NO2后平衡正向移動，所以若要達到與最后相同的化學平衡狀態(tài)，還可通過增大壓強(縮小容器體積)，使平衡也同樣正向移動；或者采取降低溫度的方法，使平衡正向移動；也可以向容器中充入一定量N2O4，因為這樣相當于增大容器中氣體的壓強，使得NO2的轉(zhuǎn)化率提高，即達到與最后的平衡相同的平衡狀態(tài)。答案答案BD題組二含量題組二

6、含量(轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率)時間時間溫度溫度(壓強壓強)圖像圖像2.密閉容器中進行的可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分數(shù)w(B)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.T1T2，p1c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.T1T2，p1p2，abc，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.T1p2，abT2，p1p2，abc，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析解析當圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，這叫做“定一議二”。解答該題要綜合運用“定一議二”和“先拐先平”的原則。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：溫度相同(T1)

7、，但壓強為p2時達到平衡所需的時間短，即反應(yīng)速率大，所以p2p1；壓強較大(即壓強為p2)時對應(yīng)的w(B)較大，說明增大壓強平衡逆向移動，則abT2；溫度較高(即溫度為T1)時對應(yīng)的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案答案B題組三恒溫線題組三恒溫線(或恒壓線或恒壓線)圖像圖像3.有一化學平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mnpqB.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；mnpqC.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mnpq解析解析圖像中有三個量，應(yīng)定一個量來分別討論另外兩個量之間的關(guān)系。定壓強，討論T與A的

8、轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強下，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；定溫度，討論壓強與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即mnpq。答案答案D題組四速率、平衡綜合圖像題組四速率、平衡綜合圖像4.下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應(yīng)速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結(jié)論表達均正確的是()A.是其他條件一定時，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)Hp2解析解析根據(jù)圖像，升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)H0，A錯；反應(yīng)實質(zhì)是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不參加化學反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學平衡，B錯；使用催化劑，反應(yīng)速率加快

9、，先達到平衡，C正確；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學反應(yīng)，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯。答案答案C5.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)xB(g)2C(g)，達到平衡后，在不同的時間段，分別改變影響反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時間的變化如下圖所示：下列說法中正確的是()A.3040 min間該反應(yīng)使用了催化劑B.反應(yīng)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.30 min時降低溫度，40 min時升高溫度D.8 min前A的反應(yīng)速率為0.08 molL1min1解析解析A項，若使用

10、催化劑，則化學反應(yīng)速率加快，A不正確；由物質(zhì)的量濃度時間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的計量數(shù)相同，都為1，由反應(yīng)速率時間圖像可知，30 min時改變的條件為減壓，40 min時改變的條件為升溫，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；8 min 前A的反應(yīng)速率為(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1。答案答案D題組五其他類圖像題組五其他類圖像6.將I2溶于KI溶液中，能配制成濃度較大的碘水，主要是發(fā)生了反應(yīng)：I2(aq)I(aq)I (aq)。該平衡體系中，I 的物質(zhì)的量濃度與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點都代表平

11、衡狀態(tài))。下列說法正確的是(雙選)()A.反應(yīng)速率：vMvPB.平衡常數(shù)：KNKPC.M、N兩點相比，M點的c(I)大D.Q點時，v正v逆解析解析A項，溫度越高，反應(yīng)速率越大，vMKP；C項，M、N兩點相比，M點溫度低于N點溫度，升溫，平衡左移，所以M點的c(I)小。答案答案BD7.在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時測定其中NH3的體積分數(shù)，繪圖如下：(1)A、B、C、D、E五點中，尚未達到化學平衡狀態(tài)的點是_。(2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。AB放熱(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說明理由：_。AC段：反應(yīng)開始v正v逆，反應(yīng)向右進行生成NH3；CE段：已達平衡，升溫使平衡左移， NH3的體積分數(shù)變小