高考化学大一轮复习 第28讲 化学平衡 考点3 常见的五类化学平衡图像优选课件.ppt

化学反应速率和化学平衡 第七章 第28讲化学平衡 栏目导航 考点三常见的五类化学平衡图像 此类图像定性揭示了v正 v逆随时间 含条件改变对速率的影响 变化的规律 从两点思考 1 c t p 催化剂对正 逆反应速率的影响 2 c t p 催化剂对平衡的影响 平衡正移 则v正 v逆 反之 v正 v逆 2 速率 压强 或温度 图像特点 曲线的意义是外界条件 温度 压强 对正 逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度 图中交点是平衡状态 压强增大 或温度升高 后正反应速率增大得快 平衡正向移动 解答这类图像题时应注意以下两点 1 先拐先平 数值大 原则分析反应由开始 起始物质相同时 达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 若为温度变化引起 温度较高时 反应达平衡所需时间短 如图甲中t2 t1 若为压强变化引起 压强较大时 反应达平衡所需时间短 如图乙中p1 p2 若为是否使用催化剂引起 使用适宜催化剂时 反应达平衡所需时间短 如图丙中 使用催化剂 a 2 正确掌握图像中反应规律的判断方法 图甲中 t2 t1 升高温度 a降低 平衡逆移 则正反应为 热反应 图乙中 p1 p2 增大压强 a升高 平衡正移 则正反应为气体体积 的反应 若纵坐标表示a的百分含量 则图甲中正反应为 热反应 图乙中正反应为气体体积 的反应 放 减小 吸 增大 解答这类图像题时应遵循的原则 定一议二 原则 1 可通过分析相同温度下不同压强时反应物a的转化率变化来判断平衡移动的方向 从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系 如图甲中任取一条温度曲线研究 压强增大 a增大 平衡正移 正反应为气体体积 的反应 2 可通过分析相同压强下不同温度时反应物a的转化率的大小来判断平衡移动的方向 从而确定反应的热效应 如利用上述分析方法 在甲中作垂直线 图乙中任取一曲线 即能分析出正反应为 热反应 减小 放 a 压强对反应的影响 p2 p1 c b 温度对反应的影响 c 平衡体系增加n2的浓度对反应的影响 d 催化剂对反应的影响 c ab cd 1 看图像一看面 纵 横坐标的意义 二看线 线的走向和变化趋势 三看点 起点 拐点 终点 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线 五看量的变化 如浓度变化 温度变化 解化学图像题的 三个步骤 2 想规律联想平衡移动原理 分析条件对反应速率 化学平衡移动的影响 3 作判断利用原理 结合图像 分析图像中所代表反应速率变化或化学平衡的线 作出判断 a 2 维持体系总压p恒定 在温度t时 物质的量为n 体积为v的乙苯蒸气发生催化脱氢反应 已知乙苯的平衡转化率为 则在该温度下反应的平衡常数k 用 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 示意图如图 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率 解释说明该事实 控制反应温度为600 的理由是 答题送检 来自阅卷名师报告 3 由于总压不变 所以掺入水蒸气使得体积增大 参与反应的气体浓度减小 故反应向气体分子数变大的方向移动 即平衡正向移动 乙苯的平衡转化率提高 温度过低 反应速率慢 温度过高能耗大 且高于600 时苯乙烯的选择性逐渐降低 反应 的 h1为 kj mol 1 图 a 是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系图 x 0 1 填 大于 或 小于 欲使丁烯的平衡产率提高 应采取的措施是 填标号 a 升高温度b 降低温度c 增大压强d 降低压强 123 小于 ad 2 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器 氢气的作用是活化催化剂 出口气中含有丁烯 丁烷 氢气等 图 b 为丁烯产率与进料气中n 氢气 n 丁烷 的关系 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 其降低的原因是 3 图 c 为反应产率与反应温度的关系曲线 副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物 丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是 氢气是产物之一 随着n 氢气 n 丁烷 增大 逆反应速率增大 升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类 解析 1 根据盖斯定律 可得 则 h1 h2 h3 119kj mol 1 242kj mol 1 123kj mol 1