《高考化学一轮复习课件专题提升七 涉及化学速率和平衡综合图像的应用 （共41张PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习课件专题提升七 涉及化学速率和平衡综合图像的应用 （共41张PPT）（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 量值 时间图本类图像横坐标通常是时间 t 纵坐标是反应体系中的某种量值 记为A 根据A的变化是否还涉及时间以外的因素又可将本类图像分为两种 单变量图像 A的变化只与时间有关 图像中的曲线表示在特定条件下某种量值随时间的变化而变化 常见图像如下 图Z7 1 多变量图像 坐标系中的曲线不止一条 每条曲线中纵坐标代表的量值在不同条件下随着时间的变化而变化 常见图像如下 图Z7 2 2 量值 量值图本类图像纵 横坐标均不涉及时间 坐标中有只涉及两种量值的 也有涉及三个量值的 常见图像形式如下 前三个图像为双变量 后三个图像为三变量但每条曲线仍为双变量 图Z7 3 2 掌握解答化学速率和化学平衡图
2、像题的方法 图Z7 4 题型一有 断点 的图像 解题策略 当可逆反应达到一种平衡后 若某一时刻外界条件发生改变 都可能使速率 时间图像的曲线出现不连续的情况 即出现 断点 根据 断点 前后的速率大小 即可对外界条件的变化情况作出判断 结论 如果图中有一个速率出现连续性 则改变的条件一定是浓度 对于一个反应前后气体体积发生变化的反应来说 如果正逆反应速率变化程度相等 改变的条件一定是催化剂 对于一个反应前后气体体积不变的反应来说 如果正逆反应速率变化程度相等 改变的条件可能是压强 也可能是催化剂 例1 2016 衡水二中期末 对于达到平衡的可逆反应X YW Z 已配平 在t时刻增大压强 其他条件
3、不变 正 逆反应速率 v 变化的情况如图Z6 5所示 下列对X Y W Z四种物质状态的描述正确的是 A W Z均为气体 X Y中只有一种为气体B X Y均为气体 W Z中只有一种为气体C X Y或W Z中均只有一种为气体D X Y均为气体 W Z均为液体或固体 答案 B 解析 由图像可知 增大压强 正 逆反应速率都增大 且平衡正向移动 而增大压强时平衡向气体分子数减小的方向移动 B正确 变式题臭氧是理想的烟气脱硝试剂 其脱硝反应为2NO2 g O3 g N2O5 g O2 g 若反应在恒容密闭容器中进行 下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 解析 由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应
4、 因此升高温度 反应逆向进行 平衡常数减小 A项正确 0 3s内 v NO2 1 0mol L 0 4mol L 3s 0 2mol L 1 s 1 B项错误 加入催化剂 正 逆反应速率同等程度加快 平衡不移动 C项错误 达到平衡时 增加c O2 平衡逆向移动 NO2的转化率减小 D项错误 答案 A 题型二有 拐点 的图像 解题策略 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 根据外界条件对化学反应速率的影响 即可判断出温度的高低 压强或浓度的大小及是否使用催化剂 结论 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相对要高一
5、些 或者是加入了催化剂 图Z7 6 答案 A 图Z7 7 答案 C 题型三由平滑曲线组成的图像 解题策略 对于转化率 体积分数 温度 或压强 图像 由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大 平衡会发生移动 物质的转化率或体积分数将会随着温度或压强的变化而逐渐变化 因此图像上出现的是平滑的递增 或递减 曲线 根据温度或压强对平衡移动的影响 可以判断其反应特点 解答此类试题的一般过程是 图Z7 8 答案 A 变式题 2015 全国卷 节选 甲醇既是重要的化工原料 又可作为燃料 利用合成气 主要成分为CO CO2和H2 在催化剂作用下合成甲醇 发生的主要反应如下 CO g 2H2 g CH3OH g H1
6、0合成气组成n H2 n CO CO2 2 60时 体系中的CO平衡转化率 与温度和压强的关系如图Z7 9所示 CO 值随温度升高而 填 增大 或 图Z7 9 减小 其原因是 图中的压强由大到小为 其判断理由是 答案 减小反应 为放热反应 升高温度时 平衡向左移动 使得体系中CO的量增大 反应 为吸热反应 升高温度时 平衡向右移动 又使产生CO的量增大 总结果 温度升高 CO的转化率降低p3 p2 p1相同温度下 由于反应 为气体分子数减小的反应 加压有利于提升CO的转化率 而反应 为气体分子数不变的反应 产生CO的量不受压强影响 故增大压强时 有利于CO的转化率升高 1 某化学科研小组研究合
7、成氨 N2 g 3H2 g 2NH3 g HT2 压强的关系 答案 B 解析 恒压条件下通入NH3 NH3浓度增大 N2 H2浓度减小 v逆增大 v正减小 平衡逆向移动 由于生成物只有NH3一种 新平衡的速率与原平衡相等 与题给图像不符 故A错误 根据 先拐先平数值大 知T2 T1 升高温度 平衡向吸热方向移动 即逆向移动 氨气的百分含量减小 与题给图像相符 故B正确 图中v正和v逆的交叉点表示v正 v逆 此时反应达到平衡 升高温度 平衡向吸热方向移动 即逆向移动 v正 v逆 与题给图像不符 故C错误 升高温度 平衡向吸热方向移动 即逆向移动 氮气的转化率变小 与题给图像不符 故D错误 2 某
8、化学小组研究在其他条件不变时 改变密闭容器中某一条件对A2 g 3B2 g 2AB3 g 化学平衡状态的影响 得到如图Z6 11所示的曲线 图中T表示温度 n表示物质的量 下列判断正确的是 A 在T2和n A2 不变时达到平衡 AB3的物质的量大小为c b aB 若T2 T1 则正反应一定是放热反应C 达到平衡时A2的转化率大小为b a cD 若T2 T1 达到平衡时b d点的反应速率为vd vb 答案 A 解析 在温度和n A2 不变时 只增大n B2 会使平衡向正反应方向移动 AB3的物质的量会增大 AB3的物质的量大小为c b a 故A正确 由图像可知 在n A2 和n B2 保持不变时
9、 T2时AB3的平衡体积分数比T1时的大 若T2 T1说明升温使平衡向正反应方向移动 则正反应一定是吸热反应 故B错误 相同温度下 增大一种反应物的浓度会使其他反应物的转化率增大 增大B2的量 A2转化率增大 达到平衡时A2的转化率大小为c b a 故C错误 温度越高 反应速率越大 若T2 T1 达到平衡时b d点的反应速率为vb vd 故D错误 3 2016 济南外国语学院模拟 T 时 在一固定容积的密闭容器中发生反应 A g B g C s H 0 按照不同配比充入A B 达到平衡时容器中A B浓度变化如图Z6 12中曲线 实线 所示 下列判断正确的是 A T 时 该反应的平衡常数值为4B
10、 c点没有达到平衡 此时反应向逆向进行C 若c点为平衡点 则此时容器内的温度高于T D T 时 直线cd上的点均为平衡状态 答案 C 4 在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为0 1mol L 1的CH4与CO2 在一定条件下发生反应CO2 g CH4 g 2CO g 2H2 g 测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图Z6 13 下列有关说法正确的是 A 上述反应的 H 0B 压强p1 p2 p3 p4C 1100 该反应的平衡常数为64D 压强为p4时 在Y点 v正 v逆 答案 A 解析 由图可知 压强一定时 温度越高甲烷的转化率越大 说明升高温度平衡向右移动 所以该反应为吸热反应 即
11、H 0 故A正确 由图可知 温度一定时 甲烷的转化率 p1 p2 p3 p4 增大压强平衡向左移动 甲烷的转化率降低 所以p4 p3 p2 p1 故B错误 由图可知 压强为p4 1100 的条件下 达到平衡X点时甲烷的转化率为80 甲烷的浓度变化量为0 1mol L 80 0 08mol L 则 故该温度下平衡常数K 0 162 0 162 0 02 0 02 1 6 64 故C错误 由图可知 Y点向上可达平衡状态 此过程中CH4的转化率增大 也就是向正反应方向进行 所以v正 v逆 故D错误 图Z7 14 答案 C 解析 A项 温度降低时 c Fe SCN 2 增大 说明降低温度 平衡向正反应
12、方向移动 因此正反应为放热反应 HK2 B错误 C项 D点时反应未达到平衡 且反应向正反应方向进行 v正 v逆 C正确 D项 A点与B点相比 A点的c Fe3 小 D错误 图Z7 15 答案 A 答案 1 0 00125 2 3 ac 8 2016 山东枣庄滕州三中期末 在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应 2X g Y g 2Z g 已知将2molX和1molY充入该容器中 反应在绝热条件下达到平衡时 Z的物质的量为pmol 回答下列问题 1 若把2molX和1molY充入该容器时 处于状态 达到平衡时处于状态 如图Z6 17 a 则该反应的 H 0 填 或 下同 熵变 S 0 该反应在
13、填 高温 或 低温 条件下能自发进行 2 该反应的v t图像如图Z6 17 b 中左图所示 若其他条件不变 仅在反应前加入合适的催化剂 则其v t图像如图 b 中右图所示 以下说法正确的是 a1 a2 b1 b2 t1 t2 右图中阴影部分面积更大 两图中阴影部分面积相等 3 若该反应在容积可变的密闭容器中发生 在温度为T1 T2时 平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图Z6 18所示 下列说法正确的是 A A C两点的反应速率 A CB A C两点的气体密度 A CC B C两点的气体的平均相对分子质量 B CD 由状态B到状态A 可以用加热的方法 在容积可变的密闭容器中发生反应 mA g
14、 nB g pC g 在一定温度和不同压强下达到平衡时 分别得到A的物质的量浓度如下表 1 当压强从2 105Pa增加到5 105Pa时 平衡 填 向左 向右 或 不 移动 2 维持压强为2 105Pa 当反应达到平衡状态时 体系中共有amol气体 再向体系中加入bmolB 当重新达到平衡时 体系中气体总物质的量是 mol 3 其他条件相同时 在上述三个压强下分别发生该反应 2 105Pa时 A的转化率随时间变化如图Z6 19 请在图Z6 19中补充画出压强分别为5 105Pa和1 106Pa时 A的转化率随时间的变化曲线 请在图Z6 19上画出曲线并标出相应压强 解析 1 正反应为气体物质的
15、量减小的反应 容器的容积不变 由图可知 状态 的压强大于状态 压强的2倍 反应在绝热条件下进行 说明正反应为放热反应 则 H 0 正反应气体的物质的量减少 所以混乱度减小 则 S 0 H T S 0反应自发进行 该反应在低温条件下能自发进行 2 加入催化剂 反应速率加快 所以b1 b2 到达平衡的时间缩短 所以t1 t2 平衡不移动 阴影部分为反应物浓度变化量 则两图中阴影部分面积相等 3 A C两点都在等温线上 压强A点小于C点 压强越大反应速率越快 所以反应速率A C 故A错误 A C两点都在等温线上 压强越大 容器的容积越小 而混合气体总质量不变 所以气体密度 A C 故B正确 B C两
16、点X的体积分数相同 则相同组分的体积分数相同 所以气体的平均相对分子质量相同 故C错误 由状态B到状态A 压强相同 温度不同 正反应为放热反应 升高温度化学平衡向吸热方向移动 X的体积分数增大 所以可以通过升温使状态B到状态A 故D正确 1 由表格数据可知当压强从2 105Pa增大为5 105Pa时 压强增大2 5倍 体积变为1 2 5 浓度由0 08mol L增大为0 20mol L 1 也增大2 5倍 所以增大压强平衡不移动 2 由 1 可知 增大压强平衡不移动 所以反应前后气体的物质的量不变 所以当反应达到平衡状态时 体系中共有amol气体 再向体系中加入bmolB 当重新达到平衡时 体系中气体总物质的量是 a b mol 3 2 105与5 105Pa时A的转化率不变 反应时间缩短 1 106Pa时 平衡逆移 A的转化率减小 反应速率增大 时间缩短 依此作图为
