专题15化学平衡图像问题高考二轮核心考点化学无答案Word格式文档下载.docx
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解题技巧:
1、化学反应速率、化学平衡图像题的基本分析方法
(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。
(2)紧扣可逆反应的特征,看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
(3)看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。
(4)看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
(5)先拐先平。
例如,在转化率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
(6)定一议二。
当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
2、突破化学反应速率、化学平衡图像题的“三种”手段
(1)从“断点”着手
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。
(2)从“拐点”入手
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。
(3)从曲线的变化趋势着手
对于速率-温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。
根据温度或压强对化学反应速率的影响,可以判断速率曲线的变化趋势。
需要注意的是:
①温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,即要增大都增大,要减小都减小,反映到图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同;
②分析外界条件对反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。
高频考点一:
浓度(速率)—时间图像
【典例】【百强校·
2016届静海一中下学期开学考】有A、B、C三种气体在一个固定容积的容器中发生反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是()
A.该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)
2C(g)
B.若将初始投放的物质浓度增至原来的2倍,
则反应物的转化率增大,平衡常数不变
C.若第4min时降低温度,到7min时达到了新
的平衡,则此反应的ΔH<
0
D.反应在前3min的平均反应速率
(A)=0.31
mol·
L-1·
min-1
高频考点二:
含量(转化率)—时间——温度(压强)图像
【典例】【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】可逆反应aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是()
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动B.使用催化剂,C的物质的量分数增加
C.化学方程式系数a>
c+dD.根据图像无法确定改变温度后平衡移动
高频考点三:
恒温线(或恒压线)图像
【典例】【2016届江苏苏北四市一模】利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:
2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
A.该反应的△H<0,且p1<p2
B.反应速率:
ν逆(状态A)>ν逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数不同
高频考点四:
速率、平衡综合图像
2016届吉林一中第六次月考】对于反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是()
A
B
C
D
研究目的
压强对反应的影响(p2>
p1)
温度对反应的
影响
平衡体系增加N2的浓度对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示
1.【2015四川理综化学】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
C(s)+CO2(g)
2CO(g)。
平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:
气体分压(P分)=气体总压(P总)×
体积分数。
下列说法正确的是()
A.550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
2.【2015江苏化学】在体积均为1.0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+c(s)
2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)
随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。
A.反应CO2(g)+c(s)
2CO(g)△S>
0、△H<
B.体系的总压强P总:
P总(状态Ⅱ)>
2P总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):
c(CO,状态Ⅱ)<
2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率V逆:
V逆(状态Ⅰ)>
V逆(状态Ⅲ)
3.【2015上海化学】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:
H2O2→H2O+O2+Q
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
4.【2015安徽理综化学】汽车尾气中,产生NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是()
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0
5.【2015北京理综化学】
(12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如下图所示:
(3)反应Ⅱ:
2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:
i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。
下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:
。
6.【2015广东理综化学】
(16分)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图12,则总反应的△H0,(填“>”、“﹦”或“<”);
A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由:
③下列措施中有利于提高aHCl的有。
A、增大n(HCl)B、增大n(O2)C、使用更好的催化剂D、移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t(min)
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·
min-1为单位,写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
7.【2015山东理综化学】
(19分)合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。
(1)一定温度下,某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示,纵轴为平衡时氢气的压强(p),横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。
在OA段,氢溶解于M中形成固溶体MHx,随着氢气压强的增大,H/M逐惭增大;
在AB段,MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy,氢化反应方程式为:
zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s)△H(Ⅰ);
在B点,氢化反应结束,进一步增大氢气压强,H/M几乎不变。
反应(Ⅰ)中z=_____(用含x和y的代数式表示)。
温度为T1时,2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率v=______mL•g-1•min。
反应的焓变△HⅠ_____0(填“>
”“<
”或“=”)。
(2)η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T1、T2时,η(T1)____η(T2)(填“>
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。
8.【2015浙江理综化学】
(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能/kJ·
molˉ1
412
348
612
436
计算上述反应的△H=________kJ·
mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________(用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。
保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;
该工艺中还能够发生反应:
CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。
新
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