化学平衡6平衡图像.docx
- 文档编号:23187781
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:578.21KB
化学平衡6平衡图像.docx
《化学平衡6平衡图像.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学平衡6平衡图像.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
化学平衡6平衡图像
第六讲平衡图像
高考要求:
1、了解化学平衡图像的相关意义
2、掌握平衡图像的相关解题技巧
高考重现:
1.(09全国I∙13)下图表示反应X(g)
4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时X的浓度随时间变化曲线:
下列有关该反应的描述正确的是()
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平均转化率为85%
C.若升高温度,X的平均转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
2.(2011福建卷∙12)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)
Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如右图所示。
下列判断正确
是()
A.住平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
3.(2011大纲卷∙28)反应aA(g)+bB(g)
cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:
b:
c为_____________;
(2)A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________;
(3)B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:
T2T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_________________________________________;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第IV阶段
体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
【解析】
(1)1:
3:
2
(2)VI(A)VⅡ(A)VⅢ(A)(3)αⅢ(B)19%(4)向正反应方向从反应体系中移出产物C(5)>此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
考点:
化学平衡图像
1、看图
(1)看坐标
(2)看线
(3)看交点
2、原则
(1)先拐先平
(2)定一议二
三、题型考查
1.物质的量(浓度、转化率、质量分数、体积分数)—时间图象
看图技巧:
1、物质的量(浓度)减少的是反应物,增加的是生成物,前后量不变的是催化剂,只有反应物有转化率且转化率减少平衡逆动,增加平衡正动;
2、转化量之比=化学计量数之比,可求知反应方程式的化学计量数;
3、反应一段时间后各物质的量保持不变且都大于零,则是可逆反应。
1、图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:
(1)该反应的反应物是______;
(2)反应物的转化率是______;
(3)该反应的化学方程式为
【解析】
(1)A;
(2)40%;(3)2A
B+C.
2、右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)
Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。
若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是()
A 升高温度 B 加大X的投入量
C 加催化剂 D 增大体积
3、.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:
A(g)+3B(g)
2C(g); △H<0某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是()
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
【习题精练】
1、在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是()
A.反应的化学方程式为:
2M
N
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
2、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);673K、30Mpa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示,下列叙述正确的是()
A 点a的下反应速率比点b的大
B 点c处反应达到平衡
C 点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D 其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
3.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,下列描述正确的是()
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:
X(g)+Y(g)
Z(g)
4.(2012新课标∙27)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与C12在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为−890.3kJ∙mol−1、−285.8kJ∙mol−1和−283.0kJ∙mol−1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为;
(3)实验室中可用氯仿(CHC13)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为;
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)
Cl2(g)+CO(g)△H=+108kJ·mol-1。
反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下同所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K=;
②比较第2min反应温度T
(2)与第8min反应温度T(8)的高低:
T
(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=mol·L-1;
④比教产物CO在2−3min、5−6min和12−13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2−3)、v(5−6)、v(12−13)表示]的大小;
⑤比较反应物COCl2在5−6min和15−16min时平均反应速率的大小:
v(5−6)v(15−16)(填“<”、“>”或“=”),原因是。
【解析】
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑵5.52×103kJ
⑶CHCl3+H2O2
HCl+H2O+COCl2
⑷①0.234mol·L-1②<③0.031④v(5-6)>v(2-3)=v(12-13)⑤>在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大
2.速度—时间图象
此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.
(1)
浓度
看图技巧:
首尾相连受浓度影响,谁变谁跳
(2)
温度(eg:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0)
T↑,V正<V逆(均↑)
T↓,V正>V逆(均↓)
看图技巧:
首尾断开受温度(压强)影响
(3)
压强(eg:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0)
P↑,V正>V逆(均↑)
P↓,V正<V逆(均↓)
**对于m+n=p+q的反应,如H2(g)+I2(g)
2HI(g)
改变压强对平衡无影响,如下图催化剂。
看图技巧:
首尾断开受压强(温度)影响,平衡不动可表示压强对m+n=p+q的反应的影响或催化剂对反应的影响
(4)
催化剂
同等程度改变V正和V逆平衡不动
看图技巧:
此图可表示催化剂对反应的影响或压强对m+n=p+q的反应的影响
1.对达到平衡状态的可逆反应X+Y
Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()
A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体
B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体
C.X、Y、Z、W皆非气体
D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体
2.某温度下,在密闭容器里SO2,O2,SO3三种气态物质建立化学平后,改变条件,对反应2SO2+O2
2SO3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图所示。
①加催化剂对速率影响的图象是
②升温对速率影响的图象是
③增大反应容器体积对速率影响的图象是
④增大O2的浓度对速率影响的图象是
【解析】C②A③D④B
3.(2011年高考天津卷)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如右所示。
由图可得出的正确结论是()
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:
a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:
a~b段小于b~c段
【解析】
反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和
浓度的影响。
由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应反应物浓度就要
降低,反应速率降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热
的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C不正确;但当到达c
点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小了。
但反应
不一定达到平衡状态,所以选项A、B均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选
项D是正确的。
【习题精练】
1、恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是()
A、反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B、该反应达到平衡态I后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
C、该反应达到平衡态I后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
D、同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等
2.已知可逆反应:
下列各图表示上述可逆反应建立平衡的过程及改变某一条件后建立起新的平衡过程的曲线:
(1)加入稀有气体后的平衡图为________________________。
(2)降低温度后的平衡图为________________________。
(3)体系加压后的平衡图为________________________。
(4)升高温度后的平衡图为________________________。
(5)减小生成物浓度后的平衡图为________________________。
(6)加入催化剂后的平衡图为________________________
【解析】
(1)D
(2)F(3)A(4)B(5)E(6)C
3.速率—温度(压强)图象
看图技巧:
找平衡点(V正=V逆)
P
P
(5)(6)(7)(8)
1.(2010•普陀区二模)
①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)+akJ
②CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g)+bkJ.测得在不同温度下,①的平衡常数K值随温度的变化如表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)①的常数表达式为,a0(填“大于”、“小于”或“等于”),在500℃2L密闭容器中进行①,CO2起始量为4mol,其转化率为50%,则CO的平衡浓度为
(2)700℃①达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有
A.缩小器体积 B.通入CO2
C.升高温度到900℃D.使用合适的催化剂
(3)符合①的是(填序号)(图中v是、φ为混合物中CO含量,T为温度且T1>T2).
(4)由反应①和②可求得:
2Fe(s)+O2(g)
2FeO(s)△H3,该反应的△H3=____kJ/mol。
【解析】
(1)大于;1mol/L
(2)BC(3)A(4)2(a+b)
2.下列各图是温度(或压强)对应2A(s)+2B(g)
2C(g)+D(g),△H>0的正、逆反应速率的影响,其中正确的是()
【解析】
升温V正,V逆都变大且V正>V逆;加压V正,V逆都变大且V正<V逆,答案AC。
3.用来表示可逆反应2A(气)+B(气)
2C(气)+Q的正确图象是 ( )
【解析】
正反应是放热的,升温逆动C%变小,加压V正,V逆都变大且V正>V逆,答案A
4. 转化率(质量分数、体积分数、平衡常数、混合气体平均相对分子质量)—压强(温度)图象
平衡点
平衡线平衡点
(隐含了时间t)(未隐含反应时间t)
看图技巧:
1)平衡线上的点达到化学平衡状态
2)可逆反应的最大程度(平衡点)即化学平衡状态
1、mA(s)+nB(g)
pC(g);△H>0的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数B%与压强(p)关系如图所示。
有关叙述正确的是( )
A.m+n
v逆,y点,v正 C.n>p D.x点比y点反应速率快 【解析】 加压B%变大平衡逆动,则n<p,X点要向B%小的方向动,即v正>v逆,Y点v正 2、密闭容器中mA(g)+nB(g) pC(g),反应达到平衡,经测定增大压强P时,A的转化率随P而变化的曲线如图。 (1)增大压强,A的转化率__ __,平衡__ __移动,达到平衡后,混合物中C的质量分数________。 (2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是__ __,再加入B,则平衡________。 (3)当降低温度时,C的质量分数增大,则A的转化率___ _,正反应是____热反应。 【解析】加压平衡逆向移动,则m+n<p,恒容增加反应物浓度平衡正动,降温正动,正反应放热。 (1)降低;逆向;降低 (2)m+n<p;正向移动(3)增大;放 3.(2010天津卷∙6)下列各表述与示意图一致的是() A.图①表示25℃时,用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化 B.图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 C.图③表示10mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol·L-1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化 D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g) CH3CH3(g);ΔH<0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化 4(2007年上海)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)(正反应放热),图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有abcd四点,其中表达未平衡状态,且V正>V逆的是() Aa点Bb点Cc点Dd点 5.含量—时间—温度(压强)图像 横坐标: 时间t 纵坐标: 浓度c,物质的量分数n%,质量分数w,体积分数φ,转化率α 看图技巧: 先拐先平数值大 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), 1)受T影响先拐先平数值大P1>P2,P↓w(A)↓平衡逆动则m+n>p+q 2)受P影响先拐先平数值大T1>T2,T↓w(A)↓平衡逆动则正反应△H>0 1.(2011重庆∙10)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是() A.CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H<0 B.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g);△H>0 C.CH3CH2OH(g) CH2=CH2(g)+H2O(g);△H>0 D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);△H<0 2.(08全国Ⅰ卷)已知: 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g).△H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。 若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是() 【解析】根据“先拐先平数值大”的原则选项A、B正确;根据升高温度,平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。 答案: C。 3、现有可逆反应A(g)+2B(g) nC(g)+Q(Q>0),在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是() A.p1>p2,n>3B.p1<p2,n>3 C.p1<p2,n<3D.p1>p2,n=3 4、.同压、不同温度下的反应: A(g)+B(g) C(g)+Q, A的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是() A.T1>T2,Q<0B.T1<T2,Q<0 C.T1>T2,Q>0D.T1<T2,Q>0 5、反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应放热),在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系如图10所示。 下述判断正确的是( ) A.T1<T2,p1<p2B.T1<T2,p1>p2 C.T1>T2,p1>p2D.T1>T2,p1<p2 6、等压(温)线 纵坐标: 浓度c,物质的量分数n%,质量分数w,体积分数φ,反应物转化率α 横坐标: 温度(等压线)或压强(等温线) 看图技巧: 先看一根再画竖线,即等温(压)线 1.对于反应2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热),下列图象正确的是() 【解析】AD 2.有一化学平衡mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图可以得出的正确结论是( ) A.正反应吸热,m+n>p+q B.正反应吸热,m+n<p+q C.正反应放热,m+n>p+q D.正反应放热,m+n<p+q 3.右图是温度和压强对X+Y 2Z反应影响的示意图。 图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。 下列叙述正确的是() A X和Y中只有一种为气态,Z为气态 B X、Y、Z均为气态 C 上述可逆反应的正反应为放热反应 D 上述反应的逆反应的ΔH>0
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学平衡 平衡 图像