高考化学一轮复习 专题五 化学反应速率与化学平衡专题提升课件.ppt

专题提升 有关化学平衡图像问题的分析化学反应速率和化学平衡图像类试题是化学试题中的一种特殊题型 其特点是 图像是题目的主要组成部分 把所要考查的化学知识寓于图中曲线上 具有简明 直观 形象的特点 该类试题以选择题为主要题型 偶尔也会在非选择题中出现 因为图像是用二维坐标表示的 所以该类试题包含的信息量比较大 随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高 这种数形结合的试题将频频出现 思维展示 臭氧是理想的烟气脱硝试剂 其脱硝反应为2no2 g o3 g n2o5 g o2 g 若反应在恒容密闭容器中进行 下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 技巧点拨 解答化学反应速率和化学平衡图像题的常用方法和技巧 1 紧扣特征 弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热 反应前后气体体积增大 减小还是不变 有无纯液体或固体物质参与反应等 2 先拐先平 在含量 转化率 时间图像中 先出现拐点的反应则先达到平衡 说明该曲线反应速率快 表示温度较高 有催化剂 压强较大等 3 定一议二 当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 必要时可作辅助线 4 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看v 正 v 逆 的相对大小 三看化学平衡移动的方向 以下均以反应ma g nb g pc g qd g hp q为例 该类图像一般有两种表现形式 如图甲和图乙 速率 时间 或速率 压强 图像 图乙交点是平衡状态 平衡后升温 平衡逆向移动 平衡后加压 平衡正向移动 例1 向某密闭容器中加入0 6mola 0 2molc和一定量的b三种气体 一定条件下发生反应 各物质浓度随时间变化如图甲所示 其中t0 t1阶段c b 未画出 t2时刻后改变条件反应体系中反应速率随时间变化的情况如图乙所示 且四个阶段都只改变一种条件并且改变的条件均不相同 下列说法正确的是 a 反应的方程式为3a g b g 2c g b t3 t4 t4 t5 t5 t6各阶段改变的条件依次为 加催化剂 降低反应温度 增大压强c b的起始物质的量为0 08mold t0 t1阶段a的转化率为40 答案c 变式1对达到平衡状态的可逆反应 a bc d 若t1时增大压强 正 逆反应速率变化如图所示 v代表反应速率 t代表时间 下列有关a b c d的状态叙述中正确的是 a a b c是气体 d不是气体b a b是气体 c d有一种是气体c c d是气体 a b有一种是气体d c d有一种是气体 a b都不是气体 解析由图可知t1时增大压强 正 逆反应速率都增大 而且逆反应速率增大程度更大 说明该反应反应物和生成物都存在气体 而且气体化学计量数之和增大 气体物质化学计量数之和减小 a项错误 气体物质化学计量数之和减小 b项错误 气体化学计量数之和增大 c项正确 反应物中存在气体 d项错误 答案c 转化率 或百分含量 时间 温度 压强 图像 例2 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 根据图像无法确定改变温度后平衡移动方向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 升高温度 平衡向逆反应方向移动 解析可逆反应 当其他条件一定时 温度越高 反应速率越大 达到平衡所用的时间越短 由图像 1 可知t2 t1 温度越高 平衡时c的物质的量分数n c 越小 故此反应的正反应为放热反应 当其他条件一定时 压强越高 反应速率越大 达到平衡所用的时间越短 由图 2 可知p2 p1 压强越大 平衡时c的物质的量分数n c 越小 可知正反应为气体物质的量增大的反应 即a c d 据上述分析 得到t1 t2 温度越高 n c 越小 则平衡向逆反应方向移动 a项错误 催化剂只改变化学反应速率 对平衡移动没有影响 c的质量分数不变 b项错误 压强越大 平衡时c的物质的量分数n c 越小 可知正反应为气体物质的量增大的反应 即a c d c项错误 t2 t1 温度越高 平衡时c的物质的量分数n c 越小 故此反应的正反应为放热反应 升温平衡逆向移动 d项正确 答案d 变式2某可逆反应ma g nb g qc g h在密闭容器中进行 如图表示在不同时刻t 温度t和压强p下b物质在混合气体中的体积分数 b 的变化情况 下列推断正确的是 a p1 p2 t1 t2 m n q h 0b p1 p2 t1 t2 m n q h 0c p1 p2 t1 t2 m n q h 0d p1 p2 t1 t2 m n q h 0 解析由时间 体积分数 b 图中拐点说明在不同条件下达到平衡时温度 压强的大小 t1大于t2 p2大于p1 同温度时 p2大于p1 体积分数 b 增大 说明平衡逆向移动 m n q 又同一压强时 t1大于t2 体积分数 b 降低 说明平衡正向移动 h 0 d项正确 答案d 恒温或恒压曲线上的任意点均表示平衡状态 分析方法 a 分析任一条曲线走势 如图丙中 温度为t1时 即恒温 a 随压强 p 的增大而增大 故正反应是气体分子数减小的反应 b 任取一点向横坐标作垂线为辅助线进行分析 如图丁中 过p3任作一条垂直于x轴 即恒温 的辅助线 若p1 p2 p3 则表示 a 随压强的增大而增大 故正反应是气体分子数减小的反应 恒温线 或恒压线 例3 有一化学平衡 ma g nb g pc g qd g 如图 表示的是转化率与压强 温度的关系 分析图中曲线可以得出的结论是 a 正反应吸热 m n p qb 正反应吸热 m np qd 正反应放热 m n p q 解析由图可知 压强相同时 温度越高a的转化率越大 说明升高温度平衡向正反应移动 故正反应为吸热反应 作垂直横轴的辅助线 由图可知 温度相同 压强越大a的转化率越大 说明增大压强平衡向正反应移动 故正反应为气体物质的量减小的反应 即m n p q a项正确 答案a 变式3反应n2o4 g 2no2 g h 57kj mol 1 在温度为t1 t2时 平衡体系中no2的体积分数随压强变化的曲线如图所示 下列说法正确的是 a a c两点的反应速率 a cb a c两点气体的颜色 a深 c浅c a b两点气体的平均相对分子质量 a bd b c两点化学平衡常数 b c 解析a c两点温度相同 c点压强大于a点 所以c点反应速率大于a点反应速率 a项错误 c点压强大于a点压强 所以c点容器体积小于a点容器体积 所以c点no2的浓度大于a点no2的浓度 c点颜色深 a点浅 b项错误 a b两点压强相同 b点到a点no2体积分数增大 平衡正向移动 气体的总物质的量增大 又由于气体的总质量不变 所以混合气体的平均相对分子质量减小 即a b两点气体的平均相对分子质量 b a c项错误 a b两点压强相同 b点到a点no2体积分数增大 平衡正向移动 所以b点的平衡常数小于a点的平衡常数 a c两点温度相同 a c两点平衡常数相同 所以b点的平衡常数小于c点的平衡常数 d项正确 答案d 如图戊 该类图像隐含随着温度升高的同时 反应时间也在变化 曲线表示化学反应从反应物开始 m点为刚达到的平衡点 m点前表示反应向正反应方向进行 m点后是因温度改变而使平衡移动 即升温 a 增大 平衡左移 其他几种特殊图像 如图己 曲线表示平衡时a的百分含量 纵坐标也可换成平衡转化率 a 该类图像隐含的几个信息 a 曲线上所有的点都处于平衡状态 b 曲线上方的点 表示反应还没有达到平衡状态 即必须朝正反应方向进行才能达到平衡状态 v 正 v 逆 c 曲线下方的点 表示反应向逆反应方向进行才能达到平衡状态 v 正 v 逆 例4 在催化剂作用下 用乙醇制乙烯 乙醇转化率和乙烯选择性 生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值 随温度 乙烯进料量 单位 ml min 1 的关系如图所示 保持其他条件相同 在410 440 温度范围内 下列说法不正确的是 a 当乙醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性升高b 当乙醇进料量一定 随温度的升高 乙烯选择性不一定增大c 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙醇转化率减小d 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙烯选择性增大 解析根据图像 当乙醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性逐渐升高 但温度高于430 后 乙烯选择性逐渐降低 a项错误 根据图像 当乙醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性逐渐升高 但温度高于430 后 乙烯选择性逐渐降低 因此 随温度的升高 乙烯选择性不一定增大 b项正确 根据左图 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙醇转化率减小 c项正确 根据右图 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙烯选择性增大 d项正确 答案a 变式4有一反应 2a g b g 2c g 下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线 则下列描述正确的是 a 该反应是放热反应b b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化c t1时若由a点达到平衡 可以采取增大压强的方法d c点v正 v逆 解析2a g b g 2c g 该反应是一个气体分子数增大的反应 由图像可知 点a和点