《新高考化学一轮复习精品学案 第8章 第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考化学一轮复习精品学案 第8章 第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析（含解析）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第50讲常考化学反应速率和化学平衡图像的分析复习目标学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相关问题。类型一速率时间图像1常见含“断点”的速率时间图像图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热反应正反应为吸热反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应2.“渐变”类速率时间图像图像分析结论t1时v正突然增大，v逆逐渐增大；v正v逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，增大反应物的浓度t1时v正突然减小，v逆逐渐减小；v逆v正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，减小反应物的浓度t1时v逆突然增大，v正逐渐增大
2、；v逆v正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，增大生成物的浓度t1时v逆突然减小，v正逐渐减小；v正v逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，减小生成物的浓度1在一密闭容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是_(填字母，下同)。At0t1Bt1t2Ct2t3 Dt3t4Et4t5 Ft5t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A增大压强 B减小压强C升高温度 D降低温度E加催化剂 F充入氮气t1时刻_；t3时刻_；t4时刻_。(3)依据(2)中的
3、结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是_。At0t1 Bt2t3Ct3t4 Dt5t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。答案(1)ACDF(2)CEB(3)A(4)解析(1)根据图示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温；t3时，v正、v逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂；t4时，v正、v逆同时减小，且v正减小的更快，平衡向逆反应方向移动，
4、所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，则NH3的含量均比t0t1时间段内的低，所以t0t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。2. 可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是()A维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)B维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)C维持反应体系容积不变，t1时升
5、高反应体系温度D维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar答案B解析维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率减小，故B正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。类型二反应进程折线图此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。(1)转折
6、点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。例1已知：反应为mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)。(1)T1T2，正反应为放热反应。(2) p10，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为T2(T2T1)，再次画出0t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。答案解析根据反应N2O4(g)2NO2(g)，NO2的改变量是N2O4的两倍，从N2O4的曲线可知其
7、达到平衡时减少了0.03 molL1，则NO2从0升高到平衡时的0.06 molL1，即可画出曲线；由题给H0可知，该反应正向吸热，保持其他条件不变，随着温度的升高，该反应平衡正向移动，且反应速率增大，达到平衡的时间缩短，即可画出曲线。1已知某可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()AT1T2，p1p2，mnp，放热反应BT1T2，p 1p2，mnp，吸热反应CT1T2，p1p2，mnp，放热反应DT1T2，p1p2，mnp，吸热反应答案D解析
8、由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1T2，升高温度，B在混合气体中的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1p2，增大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则mnp。2向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)2B(s)yC(g)H”“”或“解析(1)010 min内v(A)0.02 molL1min1。(2)根据图像可知，010 min内A的物质的量浓度减少量为0.20 molL1，C的物质的量浓度增加量为0.40 molL1，x、y之比等于A、C的物质
9、的量浓度变化量之比，故xy0.20 molL10.40 molL112。(3)该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，因此010 min容器内压强变大。(4)根据图像可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1K2。类型三恒压(或恒温)线此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量
10、时，注意控制变量，即“定一议二”。反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)H图像结论abcd，H0abcd，H01如图是温度和压强对反应XY2Z影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是()A上述可逆反应的正反应为放热反应BX、Y、Z均为气态CX和Y中最多只有一种为气态，Z为气态D上述反应的逆反应的H0答案C解析由图像可知，随温度升高Z的体积分数增大，正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，故A、D错误；相同温度下，压强越大，Z的体积分数越小，说明增大压强平衡左移，则Z为气态，X、Y中最多只有一种气态物质，故B错误、C正确。2反应N2O4(g)
11、2NO2(g) H57 kJmol1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是()AA、C两点的化学平衡常数：KAKCBA、C两点气体的颜色：A深，C浅C由状态B到状态A，可以用加热的方法DA、C两点气体的平均相对分子质量：AC答案C解析A、C两点对应的温度相同，平衡常数只受温度的影响，KAKC，A错误；A点到C点，压强增大，NO2(g)的浓度增大，虽然平衡逆向移动，最终二氧化氮的浓度比原浓度大，即C点气体颜色比A点深，B错误； A点到B点，NO2的体积分数减小，说明相同压强下，T2到T1，平衡逆向移动，T2T1，即由状态B到状态A，可以用加热的
12、方法，C正确；A点到C点，压强增大，平衡逆向移动，该反应的逆反应为气体相对分子质量增大的反应，即A点气体的平均相对分子质量小于C点气体的平均相对分子质量，D错误。类型四投料比转化率相关图像例1在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)O2(g)SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比mm不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为_。反应的化学平衡常数Kp表达式为_(用平衡分压代替平衡浓度表示)。(2)图中A点原料气的成分：n(SO2)10 mol，n(O2)24.4 mol，n(N2)70 mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)为_ Pa(分压总压物质的量分数)。答案(1)m1m2m3Kp (2)1 200解析(1)在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m变大，m越大，SO2的平衡转化率越小。(2)A点二氧化硫的平衡转化率为88%，可列三段式：SO2(g) O2(g)SO3(g)起始/mol 10 24.4 0变化/mol 1088% 1088% 1088%平衡/mol 1012% 24.4588% 1088%平衡时，混合气体总物质的量为1012%(24.4588%)1088%70 mol100 mol。达
