高考化學一輪復習 專題講座3 分類突破化學反應速率與平衡圖像教師用書 新人教版

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專題講座(三)分類突破化學反應速率與平衡圖像1解題思路2解題步驟類型1速率壓強(或溫度)圖像曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強等)對正、逆反應速率影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是平衡狀態(tài)，壓強增大，正反應速率增大得快，平衡正向移動。對點訓練1下列各圖是溫度(或壓強)對反應：2A(s)2B(g)2C(g)D(g)(正反應為吸熱反應)的正、逆反應速率的影響，曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強，其中正確的是 ()C根據(jù)化學反應特點，升溫平衡向正向移動，但v正、v逆均增大，加壓，平衡向逆向移動，v逆v正。類型2轉化率(或百分含量)時間溫度(或壓強)圖像已知不同溫度或壓強下，反應物的轉化率(或百分含量)與時間的關系曲線，推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及氣體物質間的化學計量數(shù)的關系。以A(g)B(g)C(g)中反應物的轉化率A為例說明解答這類圖像題時應注意以下兩點：(1)“先拐先平，數(shù)值大”原則分析反應由開始(起始物質相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化。若為溫度變化引起，溫度較高時，反應達平衡所需時間短。如甲中T2T1。若為壓強變化引起，壓強較大時，反應達平衡所需時間短。如乙中p1p2。若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應達平衡所需時間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應規(guī)律的判斷方法圖甲中，T2T1，升高溫度，A降低，平衡逆向移動，正反應為放熱反應。圖乙中，p1p2，增大壓強，A升高，平衡正向移動，則正反應為氣體體積縮小的反應。若縱坐標表示A的百分含量，則甲中正反應為吸熱反應，乙中正反應為氣體體積增大的反應。對點訓練2一定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合下圖的是()溫度(T)的影響壓強(p)的影響ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)；H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g)；H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)；HT1、p1p2。升高溫度水蒸氣的百分含量降低，說明平衡逆向移動，反應放熱，H0；增大壓強水蒸氣的百分含量增大，說明平衡正向移動，正反應氣體分子數(shù)減少，綜合分析A選項中反應符合要求。3密閉容器中進行的可逆反應：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的質量分數(shù)w(B)與反應時間(t)的關系如圖所示。下列判斷正確的是()AT1T2，p1c，正反應為吸熱反應BT1T2，p1p2，abc，正反應為吸熱反應CT1p2，abT2，p1p2，abc，正反應為放熱反應B由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：溫度相同(T1)，但壓強為p2時達到平衡所需的時間短，即反應速率大，所以p2p1；壓強較大(即壓強為p2)時對應的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)時對應的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應為吸熱反應。4. 在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量BT2下，在0t1時間內(nèi)，v(Y) molL1min1CM點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆DM點時再加入一定量X，平衡后X的轉化率減小 C根據(jù)圖像給出的在不同溫度下達到平衡所需要的時間可得出：T1T2，再根據(jù)不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應為放熱反應。M點X的轉化率小于W點X的轉化率，因此反應進行到M點放出的熱量小于進行到W點放出的熱量，選項A不正確。T2下，在0t1時間內(nèi)，v(X) molL1min1，v(Y)v(X) molL1min1，選項B不正確。M點時在恒容條件下再加入一定量X，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡后X的轉化率增大，選項D不正確。在T1和T2溫度時，當達到平衡狀態(tài)時，M點v正(M)v逆(M)，W點v正(W)v逆(W)，溫度高反應速率快，v逆(M)v逆(W)，又v逆(W)v逆(N)，則v逆(M)v逆(N)，則v正(M)v逆(N)，選項C正確。類型3恒溫線或恒壓線圖像以反應A(g)B(g)C(g)H0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()xyA再通入AB的轉化率B加入催化劑A的體積分數(shù)C壓強混合氣體的總物質的量D溫度混合氣體的總物質的量A本題考查有關反應條件對化學平衡移動的影響。A項，當再通入A時，平衡向正反應方向移動，B的轉化率增大，正確；B項，加入催化劑只能改變反應速率，而不能影響化學平衡的移動，所以A的體積分數(shù)不變，錯誤；C項，增大壓強，平衡向正反應方向移動，混合氣體的總物質的量減小，錯誤；D項，正反應為吸熱反應，溫度升高，混合氣體的總物質的量減小，錯誤。6(2017武漢模擬)已知(HF)2(g)2HF(g)H0，且平衡體系的總質量(m總)與總物質的量(n總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A溫度：T1T2B平衡常數(shù)：K(a)K(b)vaD當30 g/mol時，n(HF)n(HF)221C由題給信息知該反應為氣體分子數(shù)增大的吸熱反應，從圖像可以看出，當壓強不變時，由T1到T2，增大，說明n總減小，平衡左移，即平衡向放熱反應方向移動，所以由T1到T2為降低溫度的過程，即T1T2，A項錯誤；由于T1溫度較高，升高溫度平衡右移，故溫度為T1時的平衡常數(shù)大于溫度為T2時的平衡常數(shù)，再結合溫度不變平衡常數(shù)不變知，K(b)K(a)K(c)，B項錯誤；溫度越高，壓強越大，反應速率越大，故vbva，C項正確；設HF為x mol，(HF)2為y mol，當30 g/mol時，有30，解得xy，即n(HF)n(HF)211，D項錯誤。7有一化學平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如圖所示的是A的轉化率與壓強、溫度的關系。下列敘述正確的是 ()A正反應是放熱反應；mnpqB正反應是吸熱反應；mnpqC正反應是放熱反應；mnpqD圖像中有三個量，應定一個量來分別討論另外兩個量之間的關系。定壓強，討論T與A的轉化率的關系：同一壓強下，溫度越高，A的轉化率越高，說明正反應是吸熱反應，A、C錯誤；定溫度，討論壓強與A的轉化率的關系：同一溫度下，壓強越大，A的轉化率越高，說明正反應是體積縮小的反應，即mnpq，B錯誤，D正確。類型4幾種特殊圖像的分析(1)對于化學反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，M點前，表示化學反應從反應物開始，則v正v逆；M點為剛達到的平衡點。M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A%增大(C%減小)，平衡逆向移動，Hv逆；則右下方(F點)v正v逆。(3)對于反應3A(g)B(g)2C。A、B轉化率與的關系對點訓練8(2017濟南模擬)二氧化硫的催化氧化原理為2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，反應混合體系在平衡狀態(tài)時SO3的百分含量與溫度的關系如右圖所示。下列說法錯誤的是 ()A在D點時，v(正)v(逆) B反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的HKCD恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣，平衡向左移動AA項，T1時DA，反應向正方向進行，v(正)v(逆)。9在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度下，發(fā)生反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時測定其中NH3的體積分數(shù)，如右圖：(1)A、B、C、D、E五點中，尚未達到化學平衡狀態(tài)的點是_。(2)此可逆反應的正反應是_反應(填“放熱”或“吸熱”)。(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段的曲線是減函數(shù)，試從反應速率和平衡角度說明理由：_。解析溫度低時，反應慢，t秒未到平衡。溫度高時，反應快，t秒已平衡，且溫度升高時，平衡逆向移動，該反應為放熱反應。答案(1)A、B(2)放熱(3)AC段：反應開始v正v逆，反應向右進行生成NH3；CE段：已達平衡，升溫使平衡左移，NH3的體積分數(shù)變小類型5與化工有關的圖像題對點訓練10煤氣化的一種方法是在氣化爐中給煤炭加氫，發(fā)生的主要反應為C(s)2H2(g)CH4(g)。在V L的密閉容器中投入a mol碳(足量)，同時通入2a mol H2，控制條件使其發(fā)生上述反應，實驗測得碳的平衡轉化率隨壓強及溫度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是 ()A上述正反應為吸熱反應B在4 MPa、1 200 K時，圖中X點v(H2)正v(H2)逆C在5 MPa、800 K時，該反應的平衡常數(shù)為D工業(yè)上維持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K，主要是因為前者碳的轉化率高AA項，由圖觀察，溫度越高，碳的平衡轉化率越大，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，正確；B項，X點是未平衡時，反應正向進行，正反應速率大于逆反應速率，錯誤；C項，此時碳轉化率為50% C(s)2H2(g)CH4(g)起始量 a 2a 0轉化量 0.5a a 0.5a平衡量 0.5a a 0.5aK，錯誤；D項，該選擇的原因是兩者轉化率相差不大，但壓強增大對設備要求高，能量需求大，錯誤。