复习讲义•第七章化竿反应速率和化学平衡专题讲座三化学平衡图像类型与突破一、传统图像的分类突破n知识梳理 1. 图像类型⑴浓度一时间如 A（g） + B（g） AB（g）⑵含量一时间一温度（压强）（C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数）（a用催化剂,b不用催化剂）（t2>t},正反应为吸热反应）正反应为放热反应）c%B%PiPiP2P\(Pl冲2,正反应为气体体积减小的反应)(P" 正反应为气体体积增大的反应)(3)恒压(或恒温)线(表示反应物的转化率，c•表示反应物的平衡浓度)图①，若Pl＞P2＞P3，则正反应为气体体积遮小的反应，△//#)；图②，若7}＞了2,则正反应为放热反应4)儿种特殊图像①对于化学反应〃7A(g)+"B(g) pC(g)+qD(g), M点前，表示从反应物开始，正＞0逆；M 点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加 或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应小HVO②对于化学反应〃zA(g)+〃B(g) pC(g)+qD(g), L线上所有的点都是平衡点(如下图)L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点"正逆； 则L线的右下方(F点)，#正＜#逆。
2. 解题步骤 一看面(纵、横坐标的意义) 二看线(线的走向和变化趋势) 三看点(起点、拐点、终点) 四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线) 五看量的变化(如浓度变化、温度变化) 联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、 化学平衡移动的影响利用原理，结合图像，分析图像中所代表反 应速率变化或化学平衡的线，作出判断3. 解题技巧(1) 先拐先平在含量(转化率)一时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温 度较高、有催化剂、压强较大等2) 定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线3) 三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看Z?正、Q逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向解题探究1. 密闭容器中进行的可逆反应："A(g)+/?B(g) cC(g)在不同温度⑺和万)及压强(Pi和2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间⑺的关系如图所示下列判断正确的是()正反应为吸热反应 正反应为吸热反应 正反应为吸热反应T/X.A的转化率A. Tic,B. Ti〉％ Pi〈P2, o + DVc,C. T|<7\, pi>p> a+b『2，Pl>P2，" + 0>c，正反应为放热反应2. (2016-宜昌高三期中测试侑一化学平衡mA(g)+〃B(g) pC(g)+[D(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。
下列叙述正确的是()A. 正反应是放热反应；m+n>p+qB. 正反应是吸热反应；m+np+q3. 一定条件下存在反应C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g)：向甲、乙、丙三个恒容容器中加入 一定量C和足0,各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度 随时间变化如图所示下列说法正确的是()容器甲乙丙容积0.5 L0.5 LV温度71 Ct2c7} C起始量2 mol C1 mol H2O1 mol CO1 mol H24 mol C2 mol H2Oc(CO)/mol • L"1丙0 5 15 //minA. 甲容器中，反应在前15 min的平均速率u(H2)=0.1 mobL-,-min"1B. 丙容器的体积V>0.5LC. 当温度为7VC时，反应的平衡常数K=2.25D. 乙容器中，若平衡时/7(H2O) = 0.4 mol,则T}
b、c、〃四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是⑵前10 min内用NO2表示的化学反应速率p(NO2)=mol-L_,-min-1；反应进行至 25 min时，曲线发生变化的原因是 (3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是A. 加入催化剂 B.缩小容器体积C.升局温度 D.加入一定量的N2O4 二、陌生图像突破u知识梳理 新型图像往往根据实际工业生产，结合图像，分析投料比、转化率、产率的变化此类题目 信息量较大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，在新课标高考中受到命题 者的青睐1. 转化率一投料比一温度图像［例1］将燃煤废气中的CO?转化为甲酰的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)催化剂 CH3OCH3(g) + 3H2O(g)已知在压强为MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下图：此反应(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比［n(H2)/H(CO2)］,则K 将(填“增大”、“减小”或“不变”)2. 根据图像判断投料比［例2］采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金)，利用CO和足制备二甲酰(DME)。
主反应：2CO(g)4-4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)副反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示)1.0 2.() 3.() 4.0 w(Mn)/n(Cu)). n n H8 6 4 2则催化剂中〃(Mn)/〃(Cu)约为 时最有利于二甲醒的合成3.废物回收及污染处理图像［例3〕 (1)—定条件下，用Fe2O3. NiO或C“O3作催化剂对燃煤烟气回收反应为2CO(g)+SO2(g)催化剂2CO2(g) + S(l) △H=—270kJ・mol ①其他条件相同、催化剂不同，SO2的转化率随反应温度的变化如图1, Fe2O3和NiO作催化 剂均能使SO?的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是：②某科研小组用Fe2O3作催化剂在380 C时，分别研究了［"(CO) : n(SO2)］为1 ： 1、3 ： 1时SO?转化率的变化情况(图2)则图2中表示〃(CO) : ,7(SO2) = 3 ： 1的变化曲线为 o260 30() 340 38() 42() 反应温度/V图1图2(2) 目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如下图 1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
HQCOqCu・(NO2)no CuXO2)图1负载率 a 0.5% b 3.0% c 5.0% d 8.0%3(X) 44X) 5(X) 600温度/t 图2V} %) 1/ <\一 (x(6(4(2({ 瓣道妄%1 写出该脱硝原理总反应的化学方程式： O%1 为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是 O(3) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NO、的排放，这使NO.』勺有效消除成为环保领域的重要课题 某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N?的转化率随温度变化情况如 图所示 反应温度/K无CO时NO直接分解为N/的产率▲ CO剩余的百分率□ n(NO)/n(CO)=l条件下. NO还原为N?的转化率No转化为N2的转化率-%若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低，其可能的原因是在〃(NO)/〃(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在 左右解题探究1 .在20 L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2,发生：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)里/测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化、P2和 195 C时〃(H2)随时间的变化结果如图表所示。
下列说法正确的是()S8A. 0-3 min,平均速率 y(CH3OH)=0.8 mobL-1-minB. pi〈p2，A//>0C. 在P2及195 C时，该反应的平衡常数为25D. 在B点时，v正〉#逆2.煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C(s)4-2H2(g) CH4(g)o在V L的容器中投入a mol碳(足量)，同时通入2a mol H2,控制条件使其发生上述反应，实 验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示下列说法正确的是()碳的平衡转化率/%KM)8(M)K 3 4 5 6 7 8 9 10压强/MPaA.上述正反应为吸热反应B. 在4 MPa、1 200 K时，图中X点"正(H2)
反应(I)中z=_(用含x和y的代数式表示)温度为r】时，2g某合金4 min内吸收氢气240 mL,吸氢 速率〃= mL.gT.minF 反应 I 的嬉变 0(填">” “<”或“=”)2) 〃表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为L、矣时，m〃(方(填或"=”)当反应(I )处于图中a点时，保持温度 不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应(I)可能处于图中的 点(填“b” “c”或“d” ),该贮氢合金可通过 或 的方式释放氢气3) 贮狙合金ThNis可催化由CO、H?合成CH4的反应，温度为7时，该反应的热化学方程式为 o 巳知温度为 7时：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) XH=+ 165 kJ-moF1CO(g) + H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=—41 kJ-moP1。