化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題突破巧解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像題蘇教版

專(zhuān)題突破7巧解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像題-2-考情分析解題指導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像類(lèi)試題是化學(xué)試題中的一種特殊題型,其特點(diǎn)是:圖像是題目的主要組成部分,把所要考查的化學(xué)知識(shí)寓于圖中曲線,具有簡(jiǎn)明、直觀、形象的特點(diǎn),該類(lèi)題以選擇題為主要題型。該類(lèi)題目包含的信息量比較大,考查的知識(shí)綜合度比較高,隨著高考改革的不斷深入,這種數(shù)形結(jié)合類(lèi)型試題仍將高頻出現(xiàn)。-3-考情分析解題指導(dǎo)熟練掌握外界條件對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律,是準(zhǔn)確解答此類(lèi)題目的前提,理解應(yīng)用好“定一議二,先拐先平數(shù)值大”是快速解題的關(guān)鍵。突破該類(lèi)題目應(yīng)從以下“四點(diǎn)”入手。1.從“坐標(biāo)軸”入手看清橫、縱坐標(biāo)描述的意義。2.從“斷點(diǎn)”入手當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率—時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”。根據(jù)“斷點(diǎn)”前后的速率大小,即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。-4-考情分析解題指導(dǎo)3.從“拐點(diǎn)”入手同一可逆反應(yīng),若反應(yīng)條件不同,達(dá)到平衡所用的時(shí)間也可能不同,反映到圖像出現(xiàn)“拐點(diǎn)”的時(shí)間也就有差異。根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,即可判斷出溫度的高低、壓強(qiáng)或濃度的大小以及是否使用了催化劑。4.從曲線的變化趨勢(shì)著手對(duì)于速率—溫度(或壓強(qiáng))圖像,由于隨著溫度逐漸升高或壓強(qiáng)逐漸增大,反應(yīng)速率會(huì)逐漸增大,因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線。根據(jù)溫度或壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以判斷速率曲線的變化趨勢(shì)。需要注意的是:(1)溫度或壓強(qiáng)的改變對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的,即要增大都增大,要減小都減小,反映到圖像上,就是v(正)、v(逆)兩條曲線的走勢(shì)大致相同;(2)分析外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),只能分析達(dá)到平衡之后化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況。-5-考情分析解題指導(dǎo)例甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:-6-考情分析解題指導(dǎo)(1)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:-7-考情分析解題指導(dǎo)①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是

。

A.600℃,0.9MPa B.700℃,0.9MPaC.800℃,1.5MPa D.1000℃,1.5MPa-8-考情分析解題指導(dǎo)②畫(huà)出600℃,0.1MPa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間(從常溫進(jìn)料開(kāi)始計(jì)時(shí))的變化趨勢(shì)示意圖:(2)如果進(jìn)料中氧氣量過(guò)大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是

。

-9-考情分析解題指導(dǎo)解析:(1)①本題結(jié)合兩個(gè)圖像和題目要求,采用排除法即可得出正確答案為B。②解決本題要明確起點(diǎn)、終點(diǎn)和變化趨勢(shì),開(kāi)始時(shí),H2的物質(zhì)的量為0,然后隨著時(shí)間的推移,H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增大,查閱溫度壓強(qiáng)圖像可知H2的最終物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為70%。(2)氧氣的量過(guò)大,甲烷氧化程度過(guò)高,使參加重整反應(yīng)的甲烷過(guò)少,氫氣的量會(huì)減少;氧氣的量過(guò)大,氫氣會(huì)和氧氣反應(yīng),也會(huì)使氫氣的量減少。-10-考情分析解題指導(dǎo)答案:(1)①B②(2)甲烷氧化程度過(guò)高,氫氣和氧氣反應(yīng)-11-考情分析解題指導(dǎo)方法歸納

(1)瞬時(shí)改變外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡的影響規(guī)律:外界條件對(duì)可逆反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的,當(dāng)影響程度不一致時(shí)平衡發(fā)生移動(dòng),在新平衡的建立過(guò)程中,v(正)和v(逆)一個(gè)增大一個(gè)減小(可從平衡移動(dòng)過(guò)程中反應(yīng)物和生成物濃度變化分析),如改變條件平衡正向移動(dòng),在平衡正向移動(dòng)過(guò)程中反應(yīng)物濃度逐漸減小,正反應(yīng)速率逐漸減小,生成物濃度逐漸增大,逆反應(yīng)速率逐漸增大。當(dāng)v'(正)=v'(逆)時(shí)建立新平衡。-12-考情分析解題指導(dǎo)(2)化學(xué)平衡圖像問(wèn)題和其他各種化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題都是應(yīng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解決①反應(yīng)特點(diǎn),②反應(yīng)條件,③平衡移動(dòng)引起的某種物理量變化問(wèn)題之一,稱(chēng)“三位一體”。-13-考情分析解題指導(dǎo)跟蹤訓(xùn)練1.(2017遼寧葫蘆島六校協(xié)作體期初聯(lián)考)已知反應(yīng):CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應(yīng)物,不同壓強(qiáng)條件下,H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)記為▲)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.上述反應(yīng)的ΔH<0B.N點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率一定比M點(diǎn)快C.降低溫度,H2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%D.工業(yè)用此法制取甲烷應(yīng)采用更高的壓強(qiáng)答案解析解析關(guān)閉根據(jù)圖像可知,隨著溫度的升高,H2的轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),ΔH<0,A項(xiàng)正確;因?yàn)镹點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn),M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn),因此無(wú)法確定誰(shuí)的反應(yīng)速率大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全進(jìn)行到底,C項(xiàng)錯(cuò)誤;控制合適的溫度和壓強(qiáng),既能保證反應(yīng)速率較大,也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率,題給壓強(qiáng)下H2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高,采用更高的壓強(qiáng)要提高對(duì)設(shè)備的要求,增加經(jīng)濟(jì)成本,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉A-14-考情分析解題指導(dǎo)2.汽車(chē)尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2(g)+O2(g) 2NO(g)。一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),圖中曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是()B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-15-考情分析解題指導(dǎo)3.某化學(xué)小組研究在其他條件不變時(shí),改變密閉容器中某一條件對(duì)A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如圖所示的曲線(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)。下列判斷正確的是()A.在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡,AB3的物質(zhì)的量大小為c>b>aB.若T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)C.達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為b>a>cD.若T2>T1,達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd>vb答案解析解析關(guān)閉在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡,增加B的量平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致生成物的物質(zhì)的量增大,故A正確;若T2>T1,升高溫度生成物的體積分?jǐn)?shù)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng),故B錯(cuò)誤;當(dāng)A的物質(zhì)的量一定時(shí),B的物質(zhì)的量越大A的轉(zhuǎn)化率越大,所以達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為c>b>a,故C錯(cuò)誤;溫度越高反應(yīng)速率越大,若T2>T1,達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd<vb,故D錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉A

-16-考情分析解題指導(dǎo)4.在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol的CO和6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH<0該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示: