化学速率图像和化学平衡图像专题的教学案(修正版).doc

化学速率图像和化学平衡图像一.物质的量浓度(物质的量)-时间图像第1种类型:此类图象描述了一个可逆反应在一定条件下建立化学平衡的过程,能说明平衡体系各组分(某一组分)在平衡建立过程中的变化情况(平衡建立的过程图)例1.一定温度下,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右图所示,下列描述正确的是( )A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls)。B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/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)。例2.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:2MN。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。例3.今有X(g)+Y(g)2Z(g) Hp+q D.m+nv逆；M点为刚达到的平衡点,M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡左移,H小于0。【解题方法指导】根据转化率(百分含量)-压强或温度图像判断平衡状态，最高点(或最低点)为化学平衡点,最高点(或最低点)的左端曲线,表示反应未达平衡,随温度(T)升高,纵坐标所表示的量递增(或递减),最高点(或最低点)的右端曲线,表示反应已达平衡,随温度升高平衡向吸热反应方向移动。例10已知可逆反应aAbBcC中,物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B.该反应在T2温度时达到过化学平衡C.该反应的逆反应是放热反应D.升高温度，平衡会向正反应方向移动第类:百分含量(转化率或产率)压强(温度)平衡图像此类图像中的曲线为不同温度(或压强)下的平衡点,即曲线上的点为平衡点。例11.下图为条件一定时,反应2NOO22NO2 H0中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、E五点,其中表示未达到平衡状态,且V正V逆的点是()A.B和C B.A和E C.E D.A和C 【解题方法指导】当条件一定时,可逆反应达到平衡时,反应物的转化率达到最大值,A、D所在的曲线上所有的点均为平衡时的状态。曲线上下的点均为非平衡时的状态。反应从非平衡自发达平衡。从图中可看出,B、C所在状态的转化率小于该温度平衡时。说明反应正向方向移动。即V正V逆。而E所在状态的转化率大于该温度平衡时的，说明反应正向逆反应方向移动。即V正V逆。第类 混合气体平均相对分子质量-温度(压强)图像例12.可逆反应2A+B2C(g) H0随T()变化气体平均相对分子质量的变化如下图所示,则下列叙述中正确的是（ ）A.A和B可能都是固体 B.A和B一定都是气体C.A和B可能都是气体 D.若B为固体，则A一定为气体【解析】:正反应放热则逆反应吸热,观察曲线可知,T升高化学平衡向逆向移动,气体的平均摩尔质量减小,由平均摩尔质量=m总/n总可判断,T升高,A和B都是固体时,只有1种气体C,平均摩尔质量不变;A和B是气体时;混合气体总质量不变，混合气体总物质的量变大,平均摩尔质量减小,符合题意,但不是绝对惟一的；当B为固体A为气体时,混合气体总物质的量不变,但混合气体总质量变小,同样导致平均摩尔质量减小,故正确答案为C、D第类例13.在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，平衡后测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比nx/ny的关系如图所示，则X，Y的反应方程式可表示为(D)A.2XY3Z B.3X2Y2ZC.X3YZ D.3XYZ【归纳总结】一.解题步骤1.看特征可逆反应的正反应是属于吸热反应还是属于放热反应？反应前后气体分子数是增大,减少,还是不变？有无纯液体或固体物质参与反应等。2.识图像(1)分析纵横坐标及曲线表示的物理量,弄清曲线所代表的是哪些量的关系。(2)分析曲线的走向和变化趋势(斜率大小、曲线函数的增减性)与纵横坐标的关系。(3)分析特殊点（曲线的起点、拐点、转折点、终点、最高点、最低点、几条曲线的交叉点)）及其含义。(4)分析量的变化(浓度的变化、温度的变化、转化率的变化、物质的量的变化)(3)分析辅助线(等温线、等压线、平衡线)3.想规律: 即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律4.作出判断:依题意仔细分析作出正确判断就是看图表是否符合可逆反应的特点，是否符合外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律二.解题技巧1.先拐先平,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较高或压强较大；还可能是使用正催化剂,即高温高压时反应速率快,有利于先达平衡,也就是说在其他条件相同时,较高温或较高压强达到平衡所用的时间短。2.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,定压看温度变化；定温看压强变化,确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常作一条横坐标的垂线),讨论横坐标与曲线的关系。3.三步分析法,在速率-时间图像中,先看速率是增大还是减小？再看(正)和(逆)的相对大小，最后看平衡移动方向。【巩固练习】1.(双选)在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)3B(g)2C(g)；H0，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（AB）A.图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.图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C.图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D.图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2.对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+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。3.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量） ( )根据以上规律判断,上列结论正确的是()A.反应：H0，P2P1 B.反应：H0，T1T2C.反应：H0，T2T1(或H0，T2T1） D.反应：H0，T2T14.一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题意的图的是( )温度(T)的影响T1温度(P)的影响P1P2A.CO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)； H0B.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)； H0C.CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)H2O(g)； H0D.2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)； H05.如下图所示,a曲线表示一定条件下可逆反应:X(g)Y(g)2Z(g)W(s)的反应过程中X的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是( ) A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强 解析:达平衡所需时间ba， 正逆反应速率b a改变条件后ax不变，平衡不移动该可逆反应Vg0， 可加催化剂或加压6.(双选)用来表示可逆反应：2A（g）B（g）2C（g）H0的正确图象是下图中的( ) A B C D7.在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化如右图，由此图可得出：温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_ 该反应的_0(填“”).8.