第05講 化學反應速率與化學平衡圖像(講義)(學生版) 2025年高考化學一輪復習講練測(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡介

第05講化學反應速率與化學平衡圖像目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導航 202知識導圖·思維引航 303考點突破·考法探究 4考點一化學反應速率圖像 4知識點1速率—時間圖像 4知識點2速率—壓強(或溫度)圖像 5知識點3物質的量(或濃度)—時間圖像 6知識點4化學速率圖像分析 7考向1考查速率-時間圖像 7考向2考查速率—壓強(或溫度)圖像 10考向3考查濃度或物質的的量-時間圖像 12考點二化學平衡圖像 14知識點1轉化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像 14知識點2恒溫線或恒壓線圖像 15知識點3反應過程中組分含量或濃度與溫度的關系圖像 16知識點4化學平衡圖像分析 16考向1考查轉化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像的分析判斷 18考向2考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷 20考向3考查組分含量、濃度或物質的量與溫度的關系圖像的分析判斷 22考向4考查化學平衡曲線外的非平衡點分析 2404真題練習·命題洞見 28

考點要求考題統(tǒng)計考情分析化學反應速率圖像2024·遼寧卷,3分2024·安徽卷,3分2023遼寧卷12題,3分2023山東卷14題,4分2022浙江1月選考19題,2分2022湖南卷14題,4分2022廣東卷15題,4分2022河北卷11題,4分;分析近三年的高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:化學反應速率和化學平衡圖像分析類試題經常涉及的圖像類型有含量—時間—溫度(壓強)圖像、恒溫、恒壓曲線等,圖像中蘊含著豐富的信息,具有簡明、直觀、形象的特點,命題形式靈活,難度不大,解題的關鍵是根據反應特點,明確反應條件,認真分析圖像,充分挖掘蘊含的信息,緊扣化學原理,找準切入點解決問題。圖像作為一種思維方法在解題過程中也有著重要作用,可以將一些較為抽象的知識,轉化為圖像,然后進行解決。注意掌握從圖像中獲取有效信息,解答與化學反應速率和化學平衡有關的問題,如反應速率、反應轉化率、產率,提高轉化率的措施等;從圖表或圖像中獲取信息,計算轉化率、平衡常數等?;瘜W平衡圖像2024·湖南卷,3分2024·遼寧卷,3分2023·重慶卷,3分2023湖南卷13題,4分2023浙江6月選考14題,3分2022江蘇卷13題,3分2022廣東卷13題,4分復習目標:1.能從圖像認識化學反應速率和化學平衡是變化的,知道化學反應速率、化學平衡與外界條件有關,并遵循一定規(guī)律;能多角度。動態(tài)地分析化學反應速率和化學平衡,運用化學反應原理解決實際問題。2.建立圖像與觀點、結論和證據之間的邏輯關系,知道可以通過圖像分析、推理等方法認識化學反應速率和化學平衡的本質特征及其相互關系,建立模型。能運用模型解釋化學反應速率和化學平衡的有關圖像曲線變化,揭示化學反應速率和化學平衡的本質和規(guī)律。3.能通過圖像發(fā)現和提出有關化學反應速率和化學平衡的有探究價值的問題;通過控制變量來探究影響化學反應速率和化學平衡的外界條件。

11550考點一化學反應速率圖像知識點1速率—時間圖像1.“漸變”類v-t圖像圖像分析結論t1時v′正突然增大,v′逆逐漸增大;v′正>v′逆,平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變,增大反應物的濃度t1時v′正突然減小,v′逆逐漸減??;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變,減小反應物的濃度t1時v′逆突然增大,v′正逐漸增大;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變,增大生成物的濃度t1時v′逆突然減小,v′正逐漸減?。籿′正>v′逆,平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變,減小生成物的濃度2.“斷點”類v-t圖像圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低升高降低適合正反應為放熱的反應適合正反應為吸熱的反應壓強增大減小增大減小適合正反應為氣體物質的量增大的反應適合正反應為氣體物質的量減小的反應3.“平臺”類v-t圖像圖像分析結論t1時v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移動t1時其他條件不變使用催化劑t1時其他條件不變增大反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)t1時v′正、v′逆均突然減小且v′正=v′逆,平衡不移動t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)4.全程速率—時間圖像例如:Zn與足量鹽酸的反應,化學反應速率隨時間的變化出現如圖所示情況。原因:(1)AB段(v增大),反應放熱,溶液溫度逐漸升高,v增大。(2)BC段(v減小),溶液中c(H+)逐漸減小,v減小。知識點2速率—壓強(或溫度)圖像1.對于速率~溫度曲線,溫度改變后,吸熱反應速率變化大,放熱反應速率變化小。即吸熱大變,放熱小變。以mA+nBpC+qD;△H=Q為例2.對于速率~壓強曲線,壓強改變后,氣體體積之和大的一側反應速率變化大,氣體體積之和小的一側反應速率變化小。以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H=Q為例【名師點撥】這類圖像中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),壓強或溫度增大,正反應速率增大得快,平衡正向移動。知識點3物質的量(或濃度)—時間圖像這類圖像能說明平衡體系中各組分在反應過程中的濃度變化情況。1、識圖:在c-t圖中,一般橫坐標表示時間,縱坐標表示濃度或物質的量等變化,分析圖時要抓住隨著時間的變化曲線的基本走勢問題,其重點及易錯點應抓住曲線的斜率,某一時刻曲線的斜率大小就表示該時刻反應的速率快慢,曲線越陡表示反應的速率越大,曲線越平緩表示反應的速率越小。2、規(guī)律:①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應達平衡所需時間短。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應達平衡所需時間短。③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。3、實例:某溫度時,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應物,Z是產物。②t3s時反應達到平衡狀態(tài),X、Y并沒有全部反應,該反應是可逆反應。③0~t3s時間段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。(2)根據圖像可進行如下計算①某物質的平均速率、轉化率,如v(X)=eq\f(n1-n3,V·t3)mol·L-1·s-1;Y的轉化率=eq\f(n2-n3,n2)×100%。②確定化學方程式中的化學計量數之比,如X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。4、易錯提醒:解該類圖像題要注意各物質曲線出現折點(達到平衡)的時刻相同,各物質濃度變化的內在聯系及比例符合化學方程式中的化學計量數關系。知識點4化學速率圖像分析1.識圖這類圖像定性地揭示了反應過程中v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對化學反應速率的影響)而變化的規(guī)律,體現了平衡的“逆、動、等、定、變、同”的基本特征,以及平衡移動的方向。分析這類圖像的重點及易錯點是圖像中演變出來的相關面積,曲線下方陰影部分的面積大小就表示在該時間段內某物質的濃度的變化量。另外,由v-t圖可知,在一般情況下,同一個反應有先快后慢的特點,生成等量產物(或消耗等量反應物),所需的時間逐漸變長。2.常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應前后氣體體積不變的反應)和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應前后氣體體積改變的反應)角度考慮。(2)對于反應速率變化程度不相等的反應,要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應速率的大小關系及變化趨勢。同時要聯系外界條件對反應速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對大小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)<v(逆)。(4)規(guī)律:v-t圖像中無“斷點”,曲線是“漸變”的,即逐漸升高或降低,則改變的條件是濃度。若曲線是向上“漸變”,表示改變的條件是“增強”,反之,改變的條件是“減弱”,如工業(yè)合成氨的反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。因t1時刻改變條件后,v′逆>v′正,平衡逆向移動,故改變的條件是增大NH3的濃度??枷?考查速率-時間圖像例1(2024·遼寧撫順·模擬)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應速率隨時間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結論是()A.反應在c點達到平衡狀態(tài)B.反應物濃度:a點小于b點C.反應物的總能量低于生成物的總能量D.Δt1=Δt2時,SO2的轉化率:a~b段小于b~c段【思維建模】分清正反應、逆反應及二者反應速率的相對大小,分清“突變”和“漸變”;正確判斷化學平衡的移動方向;熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學平衡移動的影響規(guī)律。Ⅰ.v正突變,v逆漸變,且v正>v逆,說明是增大了反應物的濃度,使v正突變,且平衡正向移動。Ⅱ.v正、v逆都突然減小,且v正>v逆,說明平衡正向移動,該反應的正反應可能是放熱反應或氣體體積增大的反應。Ⅲ.v正、v逆都突然增大,且增大程度相同,說明該化學平衡沒有發(fā)生移動,可能是使用了催化劑,也可能是對反應前后氣體分子數不變的反應壓縮體積(即增大壓強)。【變式訓練1】如圖表示反應2SO2(g)+O22SO3(g)+Q的正反應速率隨時間的變化情況,試根據圖中曲線判斷下列說法可能正確的是A.t1時只減小了壓強;B.t1時只降低了溫度;C.t1時增加了SO2和O2的濃度,平衡向正反應方向移動;D.t1時減小SO2濃度的同時,增加了SO3的濃度;【變式訓練2】(2024·山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,達到平衡后,只改變某一個條件時,反應速率與反應時間的關系如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是________(填字母,下同)。A.t0~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6(2)判斷t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件。A.增大壓強B.減小壓強C.升高溫度D.降低溫度E.加催化劑F.充入氮氣t1時刻________;t3時刻________;t4時刻________。(3)依據(2)中的結論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是________。A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(4)如果在t6時刻,從反應體系中分離出部分氨,t7時刻反應達到平衡狀態(tài),請在圖中畫出反應速率的變化曲線。考向2考查速率—壓強(或溫度)圖像例2可逆反應mA(g)?nB(g)+pC(s);△H=Q,溫度和壓強的變化對正、逆反應速率的影響分別符合如圖中的兩個圖象,以下敘述正確的是:()A.m>n,Q<0 B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0 D.m<n+p,Q<0【思維建?!壳€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。如圖中交點A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。【變式訓練1】下列各圖是溫度(或壓強)對2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)ΔH<0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()A.B.C.D.【變式訓練2】(23-24高三上·四川·期中)某恒容密閉容器中充入一定量SO2和O2進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,圖甲表示反應速率(v)與溫度(T)的關系、圖乙表示T1時,平衡體系中SO2的體積分數與壓強(p)的關系。下列說法正確的是(

)圖甲,圖乙A.圖甲中,曲線1表示正反應速率與溫度的關系B.圖乙中,a、b兩點的反應速率:v(a)>v(b)C.圖甲中,d點時,混合氣體的平均摩爾質量不再改變D.圖乙中,c點的正、逆反應速率:v(逆)<v(正)考向3考查濃度或物質的的量-時間圖像例3(2024·河南洛陽·模擬)100℃時,向某恒容密閉容器加入1.6mol·L-1的Q后會發(fā)生如下反應:2Q(g)M(g)。其中M的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示:下列說法錯誤的是()A.從反應開始到剛達到平衡的時間段內,v(Q)=0.02mol·L-1·s-1B.a、b兩時刻生成Q的速率:v(a)<v(b)C.用Q濃度變化值表示的ab、bc兩個時間段內的反應速率:v(ab)>v(bc)=0D.其他條件相同,起始時將0.2mol·L-1氦氣與Q混合,則反應達到平衡所需時間少于60s【思維建?!磕硿囟葧r,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應物,Z是產物。②t3s時反應達到平衡狀態(tài),X、Y并沒有全部反應,該反應是可逆反應。③0~t3s時間段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。(2)根據圖像可進行如下計算①某物質的平均速率、轉化率,如v(X)=eq\f(n1-n3,V·t3)mol·L-1·s-1;Y的轉化率=eq\f(n2-n3,n2)×100%。②確定化學方程式中的化學計量數之比,如X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2?!咀兪接柧?】(2024·安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應:xA(g)+2B(s)yC(g)ΔH<0。在一定條件下,容器中A、C的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(1)用A的濃度變化表示該反應在0~10min內的平均反應速率v(A)=________。(2)根據圖示可確定x∶y=________。(3)0~10min容器內壓強________(填“變大”“不變”或“變小”)。(4)推測第10min引起曲線變化的反應條件可能是________(填編號,下同);第16min引起曲線變化的反應條件可能是________。①減壓②增大A的濃度③增大C的量④升溫⑤降溫⑥加催化劑(5)若平衡Ⅰ的平衡常數為K1,平衡Ⅱ平衡常數為K2,則K1________K2(填“>”“=”或“<”)。【變式訓練2】(2024·河北保定·三模)鈮被廣泛應用于航空航天、電子、原子能、超導材料及新型功能材料等領域,是一種十分重要的戰(zhàn)略物資。常用于萃取稀土金屬鈮:。某溫度下,萃取過程中溶液中與時間的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是A.其他條件不變,時萃取反應已停止B.增大,萃取反應平衡向左移動,平衡常數減小C.min、min時萃取反應的正反應速率:D.min內,的平均反應速率考點二化學平衡圖像知識點1轉化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像該類圖像中常常與化學平衡知識相聯系,重在考查化學平衡相關知識點。這類圖像反映了反應物或生成物的量在不同溫度(壓強)下對時間的關系,解題時要注意一定條件下物質含量不再改變時,應是化學反應達到平衡的特征。1.識圖:一般當轉化率達到一個定值,即轉化率或百分含量保持不變,該反應達到化學平衡,我們可以借助圖像中曲線的數值大小,進一步結合影響平衡的一些外界因素,分析整合,得出相關結論。已知不同溫度或壓強下,反應物的轉化率α(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系數的關系。2.規(guī)律:“先拐先平,數值大”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。①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應達平衡所需時間短。如圖甲中T2>T1。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應達平衡所需時間短。如圖乙中p1>p2。③若為使用催化劑引起,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。3.實例:正確掌握圖像中反應規(guī)律的判斷方法[以mA(g)+nB(g)pC(g)中反應物A的轉化率αA為例說明]①圖甲中,T2>T1,升高溫度,αA降低,平衡逆向移動,正反應為放熱反應。②圖乙中,p1>p2,增大壓強,αA升高,平衡正向移動,則正反應為氣體體積縮小的反應。③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。知識點2恒溫線或恒壓線圖像該類圖像的縱坐標為物質的平衡濃度(反應物或生成物)或反應物的轉化率,橫坐標為溫度或壓強。1.識圖:(α表示反應物的轉化率,c表示反應物的平衡濃度)圖①,若p1>p2>p3,則正反應為氣體體積減小的反應,ΔH<0;圖②,若T1>T2,則正反應為放熱反應?!久麕燑c睛】解答此類圖像問題,往往可作分析時可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線——恒壓線或恒溫線,然后進行定一議二,從而可解決問題。2.規(guī)律:(1)“定一議二”原則:可通過分析相同溫度下不同壓強時反應物A的轉化率大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應方程式中反應物與產物氣體物質間的系數的大小關系。如乙中任取兩條壓強曲線研究,壓強增大,αA增大,平衡正向移動,正反應為氣體體積減小的反應,甲中任取一曲線,也能得出結論。(2)通過分析相同壓強下不同溫度時反應物A的轉化率的大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應的熱效應。如利用上述分析方法,在甲中作垂直線,乙中任取一曲線,即能分析出正反應為放熱反應。知識點3反應過程中組分含量或濃度與溫度的關系圖像1.反應過程中組分含量或濃度與溫度的關系圖像對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在相同時間段內,M點前,表示化學反應從反應物開始,則v正>v逆,未達平衡;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,ΔH<0。2.化學平衡曲線外的非平衡點分析對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L線上所有的點都是平衡點。左上方(E點),A%大于此壓強或溫度時平衡體系中的A%,E點必須向正反應方向移動才能達到平衡狀態(tài),所以,E點v正>v逆;則右下方(F點)v正<v逆。3.投料比與轉化率或產率相關圖像在工業(yè)生產中,為了提高轉化率或產率,從原料的利用率研究分析,我們可以得到投料比與轉化率或產率相關圖像,通過圖像分析我們可以得到最佳投料比。如在保持體系總壓為105Pa的條件下進行反應:SO2+eq\f(1,2)O2SO3,原料氣中SO2和O2的物質的量之比m[m=eq\f(n(SO2),n(O2))]不同時,SO2的平衡轉化率與溫度(t)的關系如圖所示:分析圖像我們可以得到如下信息,在同溫同壓下,增加二氧化硫的量,會使原料氣中SO2和O2的物質的量之比m變大,m越大,平衡轉化率α(SO2)越小,即圖中m1、m2、m3的大小順序為m1>m2>m3。知識點4化學平衡圖像分析1.思維建模2.解題步驟第一步:看特點。即分析可逆反應方程式,觀察物質的狀態(tài)、氣態(tài)物質分子數的變化(正反應是氣體分子數增大的反應,還是氣體分子數減小的反應)、反應熱(正反應是放熱反應,還是吸熱反應)等。第二步:識圖像。即識別圖像類型,一看“面”(理清橫坐標、縱坐標表示的含義);二看“線”(分析曲線的走向和變化趨勢,它與橫坐標、縱坐標的關系);三看“點”(重點分析特殊點——起點、拐點、交點、終點的含義);四看是否要作輔助線(如等溫線、等壓線等),五看定量圖像中有關量的多少問題。第三步:聯想化學反應速率、化學平衡移動原理,特別是影響因素及使用前提條件等。利用規(guī)律“先拐先平,數值大”判斷,即曲線先出現拐點,先達到平衡,其溫度、壓強越大。第四步:圖表與原理整合。逐項分析圖表,重點看圖表是否符合可逆反應的特點、化學反應速率和化學平衡原理。3.解題技巧①先拐先平:在含量—時間曲線中,先出現拐點的則先達到平衡,說明該曲線表示的溫度較高或壓強較大。②定一議二:在含量—T/p曲線中,圖像中有三個變量,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關系(因平衡移動原理只適用于“單因素”的改變)。即確定橫坐標所示的量后,討論縱坐標與曲線的關系或確定縱坐標所示的量后(通??僧嬕淮咕€),討論橫坐標與曲線的關系。③三步分析法:一看反應速率是增大還是減?。欢磛(正)、v(逆)的相對大小;三看化學平衡移動的方向。4.易錯點撥(1)“先拐先平”與速率快慢的誤區(qū):在反應速率與化學平衡圖像中,我們容易錯誤認為曲線先出現拐點,則反應速率一定快,由此得出反應溫度或壓強、濃度一定大等錯誤觀點。正確的分析應該是先出現拐點,先平衡,即常說的“先拐先平”,但比較反應速率快慢時,應該依據曲線斜率的大小,斜率大,反應速率快,如下面圖像,盡管曲線b先平衡,但其反應速率小于曲線a對應的速率。(2)未達到平衡的曲線誤認為是平衡時的曲線。如根據下面圖像判斷某反應正反應為放熱反應還是吸熱反應時,從o—a—b階段,誤認為升高溫度,生成物濃度增大,反應向正反應方向進行,所以該正反應為吸熱反應。該錯誤結論的得出原因在于o—a—b階段時,該反應并沒有達到平衡狀態(tài),b點為平衡時狀態(tài),通過b—c階段可以得出,在平衡狀態(tài)下,若升高溫度,生成物濃度減少,平衡逆向移動,所以該反應的正反應為放熱反應。(3)圖像中涉及定量問題時,應該注意相關“量”與反應原理的對應關系。如合成氨中,若H2、N2的濃度按照3:1置入反應裝置中,盡管H2、N2的濃度不斷減少,根據反應原理,二者減少量應該滿足3:1的關系,顯然下面圖像中曲線的變化是錯誤的結論??枷?考查轉化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像的分析判斷例1(2024·湖南·模擬預測)研究之間的轉化對控制大氣污染具有重要意義,已知:。如圖所示,在恒容密閉容器中,反應溫度為時,和隨t變化曲線分別為Ⅰ、Ⅱ,改變溫度到,隨t變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是A.反應速率B.溫度C.升高溫度,正向反應速率增加,逆向反應速率減小D.溫度和下,反應分別達到平衡時,前者小【思維建?!俊跋裙障绕綌抵荡蟆?。在化學平衡圖像中,先出現拐點的反應則先達到平衡,先出現拐點的曲線表示的溫度較高(如圖Ⅰ中T2>T1)、壓強較大(如圖Ⅱ中p2>p1)或使用了催化劑(如圖Ⅲ中a使用了催化劑)。Ⅰ.表示T2>T1,正反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動。Ⅱ.表示p2>p1,反應物A的轉化率減小,說明正反應是氣體體積增大的反應,增大壓強,平衡逆向移動。Ⅲ.生成物C的百分含量不變,說明平衡不發(fā)生移動,但反應速率a>b,故a使用了催化劑;也可能該反應是反應前后氣體體積不變的可逆反應,a增大了壓強(即壓縮體積)?!咀兪接柧?】(2024·湖北孝感·模擬)在其他條件不變時,只改變某一條件,化學反應aA(g)+B(g)cC(g)的平衡的變化圖像如下(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質的量,α表示平衡轉化率),據此分析下列說法正確的是()A.在圖像反應Ⅰ中,說明正反應為吸熱反應B.在圖像反應Ⅰ中,若p1>p2,則此反應的ΔS>0C.在圖像反應Ⅱ中,說明該正反應為吸熱反應D.在圖像反應Ⅲ中,若T1>T2,則該反應能自發(fā)進行【變式訓練2】在密閉容器中,加入和發(fā)生如下反應:,C的體積分數(C%)隨時間的變化趨勢符合如圖關系:下列說法正確的是A.B物質可能是氣體B.若在F點時給容器壓縮體積,達新平衡時C的濃度將增大C.該反應為吸熱反應D.恒溫恒容下達平衡后,向容器中再加入2molA和1molB,A的體積分數減小考向2考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷例2(2024·廣東中山·模擬)SO2的催化氧化是硫酸工業(yè)中的重要反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,圖中L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。下列說法正確的是()A.X代表壓強B.L2>L1C.Ka=KbD.若c點的溫度或壓強分別為L2、X1,則c點v(SO2)正>v(SO2)逆【思維建?!俊岸ㄒ蛔h二”。在化學平衡圖像中,包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個變量,分析方法是確定其中一個變量,討論另外兩個變量之間的關系。如圖Ⅰ中確定壓強為105Pa或107Pa,則生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小,說明正反應是放熱反應;再確定溫度T不變,做橫軸的垂線,與壓強線出現兩個交點,分析生成物C的百分含量隨壓強p的變化可以發(fā)現,增大壓強,生成物C的百分含量增大,說明正反應是氣體體積減小的反應。同理分析圖Ⅱ?!咀兪接柧?】(2024·浙江溫州·模擬)在一恒容的密閉容器中充入0.1mol·L-1CO2、0.1mol·L-1CH4,在一定條件下發(fā)生反應:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4平衡轉化率與溫度、壓強關系如圖,下列有關說法不正確的是()A.上述反應的ΔH<0B.壓強:p4>p3>p2>p1C.1100℃時該反應的平衡常數約為1.64壓強為p4時,在y點:v正>v逆【變式訓練2】(2024·河北衡水·模擬預測)儲氫合金M的吸放氫反應式為:xH2(g)+2M(s)2M-Hx(s),現將100gM置于恒容容器中,通入氫氣并維持容器內壓強恒定,在不同溫度下M的最大吸氫量與氫氣壓強的關系如圖所示,下列說法錯誤的是A.壓強越小,溫度對最大吸氫量的影響越大B.若到達P點的時間為3min,則吸氫速率v=0.35g/minC.在相同條件下,若氫氣中含有氬氣,則最大吸氫量減小D.若到達N點所用時間小于P點,則吸氫速率v(N)<v(P)考向3考查組分含量、濃度或物質的量與溫度的關系圖像的分析判斷例3(2024·河北保定·三模)一定條件下,在甲、乙兩個恒容密閉容器(容器容積)中投入等物質的量的X和Y,發(fā)生反應,達到平衡時,Q的物質的量濃度與溫度和容器容積的關系如圖所示。下列說法正確的是A.x+y>p+q B.c(P):b>2aC.壓強:2p(b)<p(c) D.平衡常數:【變式訓練1】(2024·江蘇南通·二模)肼()是一種含氫量高的燃料。向恒容密閉容器內加入3mol,一定條件下體系中催化分解存在以下平衡:.;.。不同溫度下達到平衡時,均幾乎完全分解,分解產物的物質的量如圖。下列說法正確的是A.曲線a對應的物質是B.低于M點對應溫度時,以反應Ⅰ為主C.體系中一定不存在反應:D.N點時,體系內:為2∶3【變式訓練2】(2024·河北滄州·三模)工業(yè)上用固體作固硫劑,氫氣還原輝鉬礦()獲得鉬(Mo)的反應原理為。在恒容密閉容器中進行該反應,平衡時氣體的體積分數與溫度的關系如圖所示。下列說法錯誤的是A.X、Y、Z分別代表、、COB.該反應在高溫下可以自發(fā)進行C.圖中D.升高溫度,反應體系中混合氣體的平均相對分子質量增大考向4考查化學平衡曲線外的非平衡點分析例4(2024·江蘇·模擬預測)通過反應I:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可將有機氯化工業(yè)的副產品HC1轉化為Cl2.在0.2MPa、反應物起始物質的量比=2條件下,不同溫度時HC1平衡轉化率如圖所示。向反應體系中加入CuCl2,能加快反應速率。反應II:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)

ΔH=125.6kJ·mol?1反應III:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)

ΔH=-120.0kJ·mol?1下列說法正確的是A.反應I的ΔH=5.6kJ·mol?1B.升高溫度和增大壓強均能提高反應I中HCl的平衡轉化率C.0.2MPa、500℃時,向反應體系中加入CuCl2,延長反應時間,能使HCl轉化率從X點的值升至Y點的值D.在0.2MPa、500℃條件下,若起始<2,充分反應,HCl的轉化率可能達到Y點的值【思維建模】(1)改變投料比相當于增加一種反應物的濃度,另一種反應物的轉化率升高,而自身的轉化率降低。(2)當按化學反應方程式的計量數之比投入反應物,各組分的平衡轉化率相同,平衡時產物的體積分數最大?!咀兪接柧?】(2024·江蘇徐州·模擬預測)催化加氫過程中主要發(fā)生下列反應:反應:

反應:

向恒壓的容器中充入1mol和3mol,若僅考慮上述反應,平衡時和CO的選擇性及的轉化率隨溫度的變化如圖中實線所示。下列說法正確的是A.B.平衡時的轉化率隨溫度的變化可用圖中虛線④表示C.反應狀態(tài)達A點時,只有使用對反應催化活性更高的催化劑才能提高的選擇性D.反應狀態(tài)達B點時,容器中為1/32mol【變式訓練2】(23-24高三下·湖南·階段考試)是常見的環(huán)境污染性氣體。一定溫度下,向三個容積不等的恒容密閉容器中分別投入1mol,用足量活性炭還原的反應為。反應相同時間后,三個容器中的物質的量(n)如圖中A、B、C三點所示。下列敘述不正確的是A.A點達到平衡,B、C點均未達到

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