化学反应速率和化学平衡图像题解题思路与方法.pdf

一 解题思路 首先要分析图像 一要看坐标 即看清横坐标和 纵坐标各代表什 么物理量 二要 看点 即看线 的起 点 终点和拐点 三要看变化趋势 即看 线的走 向 四要看清图像中有关量的大小和单位 其次要 联想规 律 联 想外界条件 对化学反应 速 率和化学平衡的影响规律 依题意仔细分析作出正确 判断 二 解题方法 对于化学反应速率和化学平衡的有关图像问题 可按 以下的步骤进行分析解题 第一步 认清坐标系 搞清楚横坐标和纵坐标所代 表的意义 看清线的起点 拐点和终点 看曲线的变化趋 势要注意看清曲线是连续的还是跳跃的 分清渐变和突 变 大变和小变 例如 升高温度 吸 大增 放 小 增 增大反应物浓度 正 突变 逆 渐变 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或浓度大或压强高 第二步 与勒夏特列原理相结合 理清正 逆反 应速率的变化及变化量的大小与外界条件的改变之 间有什么关系 并 紧扣可逆反应 的特征 搞清正反应 方向是吸热还是放热 体积增大 减小还是不变 有无 固体 纯液体物质参加或生成等 第三步 对于复杂的图像题可在图上作一些辅 助线 如等温线 等压线 当图像 中有三个变量时 可 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 此外不同类型的习题解题方法还有所不同 如 物质的量 或百分含 量或浓 度 与 时间关 系的 图 像 这类图像题通常是根据某一可逆反应的曲线图 像 判断有关 的外界条件及可逆反应方程式 中的相关 量 解题时既要考虑反应速率 的快慢 拐点 出现的时 间先后 又要考虑化学平衡 的移动 是平衡移动 原理的应用图像 这类图像题通常是根据已知可逆反 应及外界条件判断曲线图像的正确与否 解题时要看 清横坐标 纵坐标所代表的意义及曲线的变化趋势 把图像中描述的化学平衡移动与勒夏特列原理相对 应 还要注意逆向思维 例 1 对达到平衡 的可逆反应 X Y W I Z 增大压强则正 逆反应速率 的变化如下图 分析可 知 X Y Z W 的聚集状态可能是 广 v 通 遣 A z w 为气体 x Y中之一为气体 B z w 中之一为气体 x Y为非气体 C x Y z皆为气体 w 为非气体 D x Yl为气体 Z w 中之一为气体 解析此题横坐标表示时间 纵坐标表示反应速 率 由于增大压强后正反应和逆反应速率都增大 所 以 反应物和生成物中都应有气体 又由于增大压强后正 反应速率变化较大 根据勒夏特列原理 平衡将向正方 向移动 说明正反应方向是气体物质的量减小的方向 答案C D 例 2 由某可逆反应测绘 出图像如下 图 纵坐标 为生成物在平衡混合物中的百分含量 下列对该反应 维普资讯 的判断正确的是 A 反应物中一定有气体 B 生成物 中一定有气体 C 正反应一定是放热反应 D 正反应一定是吸热反应 解析 图中有三个变量温度 压强和生成物的百 分含量 可采用定一议二的方法 温度不变时 增大 压强 生成物的百分含量升高 说明增大压强后平衡 向正方 向移动 正方向为气体体积缩小的方 向 而题 中未给出具体的可逆反应 但是可以确定反应物中一 定有气体 压强不变时 升高温度生成物的百分含量 减小 说明升高温度后平衡向逆反应方向移动 正反 应为放热反应 答案 AC 例3 下图表示外界条件 T 户 的变化对下列 反应的影响 I s G g 2 R g 正反应为吸热 反应 则纵坐标可以表示的是 0 A 平衡时 混合气体中R的百分含量 B 平衡时 混合气体中G的百分含量 C G的转化率 D I 的转化率 解析题 目所给图像中横坐标表示 时间 纵坐标 的意义是未知的 图像 中的曲线反映了温度 压强与 之间的关 系 由于图中有多条不 同温度 压强下的曲 线 可以设压强为定值时观察温度与 之间的关系 也 可以设温度为定值时观察压强与 之间的关系 为此 可做辅助线 从对图像的观察和分析可知 当压强一 定时 度时反应达平衡的时间短 所以 温度 高 值小 当温度一定时 户 时反应达平衡的时间短 所以户 压强增大 值增大 由题给反应式 L s G g 2 R g 正反应为吸热反应 可知这是一个 气体体积增大的吸热反应 所以 当温度升高时 平衡 将向正方向移动 使混合气中生成物 R 增大 而反应 物 G 9 6 减小 但 G的转化率增大 当压强增大时 平衡 将向逆方向移动 使 G 增大 R 减小 故 值与混 合气中 G的百分含量变化规律相一致 答案B 例 4 下图 工 分别代表 反应 则 Y轴是指 N2 g 3 H2 g 2 NH3 g A H 一Q H2 g I 2 g 一 2 HI g AH Q C O g 2 Hz g C H3 OH g AH 一Q 2 S 0 3 g 2 S O z g 02 g AH Q A 平衡混合气中一种生成物的百分含量 B 平衡混合气中一种反应物的百分含量 c 平衡混合气中一种生成物的转化率 D 平衡混合气中一种反应物的转化率 解析该题要求能够运用勒沙特列原理迅速逆 向思维 当压强增大时 的平衡均向右移动 而 工 曲线为增大趋势 A D符合题意 所对应的 曲线 无变化 平衡不移动 故与该题的解无关 在增大压 强时平衡 逆 向移 动 曲线 为减小趋 势 A D符合 r 维普资讯 题意 答案AD 同步练 习 1 反应 A 固 B 气 P C 气 f D 气 反应过程中 当其他条件不变 时 C的百分含量 C 与温 度 丁 和压强 的关系如下 u 图 下列叙述正确的是 压强 A 达到平衡后 加入催化剂 则 C 增大 B 达到平衡后 若升温 平衡 向左移动 C 化学方程式 中 D 达到平衡后 增加 A的量有利于平衡向右移动 2 反应 2 HI 气 一H 气 I 气 正反应吸 热 在 t 时达到平衡 t 时加热升温并保 温 到 t 时 又达到新平衡 符合这一变化的图像是 A C D 3 若反应 I s a G g 6 R g 达到平衡 时 温度和压强对该 反应 的影 响如 右 图所示 图中 压强 P z 轴表示温度 y轴表示平衡混和气 中 G的体积分数 据此可判断 A 上述反应正反应是放热反应 B 上述反应正反应是吸热反应 C 以 b D 6 4 在密闭容器 中充 人 A B两种气体 在一定条 件下反应 2 A g B g 二 兰 2 C g H O B Q P 2 n 3 B P l P 2 n 3 C P 3 D Pl P z n 3 7 如下图所示 反应 X 气 3 Y 气 2 z 气 A H z 下 达 到平衡时 混合气体中z的百分含量随温度变化的曲 线应为 A C B D 8 反应 a A g b B g c C g AH Q 生成 物 C的质量分数与压强 P和温度 的关系如下图 方程 式中的系数和Q值符合图像的是 A a b 0 B n b c Q o C n 6 c Q0 时问 9 某可逆反应 I s G g 3 R g A H 0 潮曼 咖 年 适 用 下图表示外界条件温度和压强的变化对上述反应 的 影响 试判断图中 轴可以表示 A 平衡混合气中R的质量分数 B G的转化率 C 平衡混合气中G的质量分数 D I 的转化率 1 0 下图表示外界条件 丁 的变化对下列反应 的影响 I 固 G 气 兰 2 R 气 AH 0 轴表示 的 是 A 平衡时 混合气中R的 百分含量 B G的转化率 C 平衡时 混合气中G的 百分含量 D I 的转化率 1 1 某温度下 在 3 I 密闭 容器中 3种物质 X Y Z发生可逆反应 其物质 的量 浓度随时间变化的曲线如图所示 从图中数据分析 1 该反应的化学方程式为 2 反应 开始至 2 rai n末 X的反 应速率为 o 3 该反应是由 开始的 l 2 下图表示 8 o o C时 A B C三种气体物质 的 醋 嚣器 镊 维普资讯 浓度随时间变化的情况 是达到平衡状态的时间 试回答 1 该反应的反应物是 2 该反 应的化学方程式为 一 3 达 到平 衡状态的所需时间是2 rai n A物质的平均反应速率 为 1 2 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 1 3 可逆反应 a A 气 q b B 气 F f c 气 d D 气 A H Q试根据图回答 甜 墨 s A 如 蛊 1 压强 P 比 P z 填大 小 2 a 易 比f d 填大 小 3 温度 1 比 2 填高 低 4 Q值是 填正 负 1 4 在容积相同的密闭容器内 分别充入同量的 N 和 H z 在不同温度下 任其发生反应 N 3 H 一 2 NH 并分别在 秒时测定其中 NH 的体积分 数 绘图如下 1 D 一 1 A B C D E五点 中 尚未达到化学平衡状 态的点是 2 此可逆反应的正反应是 反应 放 热 吸热 3 AC段 的 曲线 是增 函数 C E段 曲线 是减 函 数 试从反应速率和平衡角度说明理由 1 5 可逆反应 A z 气 B 2 气 兰2 A B 气 H 反应 向右进 行 生成 NHs C E 已达 平 衡 升 温 使 平衡 左移 NH 变 小 1 5 增 大 Az 的 浓度 平衡 将 向 正