【步步高】（广西专用）2014届高考化学一轮复习 第九章 化学反应速率化学平衡图象学案

1 专题学案专题学案 4444 化学反应速率化学反应速率 化学平衡图象化学平衡图象 化学反应速率和化学平衡图象类试题是化学试题中的一种特殊题型 其特点是 图象是 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 随着高考的不断改革以及对学科内能力要求的不断提高 这种数形结合的试题将频频出 现 预计这将是考查考生学科内综合能力的一种方向 高考试题考查这种题型的力度将加大 1 题型分类 1 分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响 2 由图象判断反应特征 确定反应中各物质的化学计量数 判断热效应或气体物质化学 计量数的变化关系 3 由反应和图象判断图象中坐标或曲线的物理意义 4 由反应和图象判断符合图象变化的外界条件 5 由反应判断图象正误等 2 解题指导 1 看图象 一看轴 即纵 横坐标的意义 二看点 即起点 拐点 交点 终点 三 看线 即线的走向和变化趋势 四看辅助线 即等温线 等压线 平衡线等 五看量的变化 如浓度变化 温度变化 转化率变化 物质的量的变化等 2 依据图象信息 利用平衡移动原理 分析可逆反应的特征 吸热还是放热 气体计 量数增大 减小还是不变 有无固体或纯液体参加或生成等 3 先拐先平 在化学平衡图象中 先出现拐点的反应先达到平衡 可能是该反应的温 度高 浓度大 压强大或使用了催化剂 4 定一议二 勒夏特列原理只适用于一个条件的改变 所以图象中有三个变量时 先 固定一个量 再讨论另外两个量的关系 3 分类识图 1 速率 时间图 此类图象定性揭示了v正 v逆随时间 含条件改变对速率的影响 变 化的规律 体现了平衡的 动 等 定 变 的基本特征 以及平衡移动的方向等 如 N2 3H22NH3 HT1 从图 9 中判断出p1 p2 5 恒压 温 线 该类图的纵坐标为物质的平衡浓度 c 或反应物的转化率 横坐标 为温度 T 或压强 p 常见类型如下图 图 1 图 2 试问 图 1 中 设纵坐标为 p1 p2 p3从图中可读出哪些信息 图 2 中 设纵坐标为 T1 T2从图中可读出哪些信息 6 速率 温度 压强 图 这类图有两种情况 一是不隐含时间变化的速率 温度 压强 图 二是隐含时间变化的速率 温度 压强 图 以 2SO2 g O2 g 2SO3 g H0 平衡移动关系如右图所示 下列 说法正确的是 A p1p2 纵坐标指 C 的质量分数 C p1 p2 纵坐标指 A 的转化率 D p1p2 则此反应只能在高温下自发进行 B 反应 此反应的 H 0 且T10 且T2 T1或 H 0 且T2 T1 D 反应 T11 v 0 v 20 C 升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D 从Y 0 到Y 0 113 CH3COCH2COH CH3 2的 1 n 0 n 20 3 2009 全国理综 13 下图表示反应 X g 4Y g Z g H0 3 B 若温度为T1 T2 反应的平衡常数分别为K1 K2 则K1 K2 C 若反应进行到状态 D 时 一定有v正0 的化学反应速率 v 与时间 t 的关系 图二表示的是可逆反应 2NO2 g N2O4 g H 0 的浓度 c 随时间 t的变化情况 下列说法中正确的是 A 图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 B 若图一t2时改变的条件是增大压强 则反应的 H增大 C 图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D 若图二t1时改变的条件是增大压强 则混合气体的平均相对分子质量将减小 6 根据下列有关图象 说法正确的是 7 由图 知 反应在T1 T3处达到平衡 且该反应的 Hv正 说明化学反应向逆反应方向进行 2 从t1开始各物质的浓度均不再发生变化 且都不为 0 说明该反应是可逆反应 各 物质的浓度 含量 一定 达到平衡状态 3 因反应为放热反应 随反应的进行 温度渐增 导致反应速率增大 随反应的进行 溶液中c H 渐小 导致反应速率减小 4 因为a先达平衡且与b的平衡状态时 C 的含量相同 即该因素应只是提高了反应 速率而未使平衡移动 故a使用了催化剂 另外如 H2 g I2 g 2HI g 等等体积反应 若改变压强 也仅是反应速率改变 平衡不发生移动 C 不变 其变化趋势也与图 1 完全相 同 图 5 中 T2温度下反应先达平衡 故T2温度高 反应速率快 同理 图 9 中 p1压 强下反应先达平衡 故p1时速率快 p1压强大 5 采用 定一议二 的方法读图 图 1 中 在温度T1时作辅助线 如图 3 所示 即 可得出 a 一定压强下 如p3 温度升高 减小 说明平衡向左移动 该反应的 H0 9 6 图 1 中 说明T升高 v正 v逆均增大 v逆 v正 平衡逆向进行 Hv正 平衡逆向移动 Hv逆 平衡正向进行 该反应是气体体积缩 小的反应 图 4 中 p增大 v正 v逆均增大 v正 v逆 平衡正向移动 从p1下的平衡移动到 p2下的平衡 该反应也是气体体积缩小的反应 典例导悟 1 B 根据图象分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大 结合上述反应知 随温度升高平衡将向正向移动 所以增大的物理量有 A B 的转化率 C 的质量分数和混合 气体的平均摩尔质量 由题给反应知 随压强的增大 A B 的转化率 C 的质量分数和混合 气体的平均摩尔质量均增大 故 B 正确 2 B 这是一道综合性较强的题目 涉及图象的分析及平衡移动和反应的方向 反应 中在恒压下温度升高 A 减小 即升高温度平衡向左移动 则正反应为放热 反应 Hp2知 恒定温度时压强越大 A 越大 即增大压强平衡向右移动 说明此反应为气体分子数减少的反应 a b c 即为熵减反应 ST1 温度 越高平衡时 C 的物质的量越少 即升高温度平衡向左移动 则正反应为放热反应 HT1 温度越高 C 越小 即升高温度平衡向左移动 则正 反应为放热反应 HT2 恒压下温度越高 A 越大 说明升高温度平衡向右移动 正反应为吸 热反应 H 0 则 H T S 0 反应不易自发进行 D 错误 3 1 加催化剂 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度未变 温度升高 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度减小 2 40 或 0 4 0 06 mol L 1 3 升高温度 平衡向正方向移动 故该反应是吸热反应 4 0 014 mol L 1 min 1 0 009 mol L 1 min 1 解析 1 与 相比 反应物 A 的起始浓度和平衡浓度相同 但达到平衡所用的时间 缩短 说明化学平衡没有发生移动 只是反应速率加快了 由于该反应是在溶液中进行的 改变压强不会影响化学反应速率 改变温度会改变化学反应速率和使化学平衡移动 所以反 应 应为使用了催化剂 与 相比 平衡时间缩短 A 的平衡浓度减小 说明化学平衡向 正反应方向移动了 故改变的反应条件为升高了温度 该反应的正反应是吸热反应 2 对于实验 A 2B C 0 100 0 200 0 初始浓度 mol L 1 0 040 0 080 0 040 变化浓度 mol L 1 0 060 0 120 0 040 平衡浓度 mol L 1 故 B 的平衡转化率为 100 40 0 080 mol L 1 0 200 mol L 1 10 4 该反应进行到 4 min 时 实验 中 A 的浓度为 0 072 mol L 1 减少了 0 028 mol L 1 则参加反应的 B 的量为 0 056 mol L 1 故vB 0 014 0 056 mol L 1 4 min mol L 1 min 1 实验 中 A 的浓度为 0 064 mol L 1 减少了 0 036 mol L 1 生成 C 的浓度为 0 036 mol L 1 vC 0 009 mol L 1 min 1 0 036 mol L 1 4 min 专题集训区 1 D A 项反应在 c 点时v正达最大值 随后v正逐渐减小 并非保持不变 故 c 点时 反应未达平衡状态 B 项由正反应速率变化曲线可知 a 点的速率小于 b 点 但开始时通入 SO2和 NO2 反应由正反应方向开始 故 a 点反应物的浓度大于 b 点 C 项在 c 点之前 反应 物的浓度逐渐减小 容器的容积保持不变 v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高 该反应 为放热反应 反应物的总能量高于生成物的总能量 D 项由v正变化曲线可知 a b 段的正 反应速率小于 b c 段的正反应速率 t1 t2时 a b 段消耗 SO2的物质的量小于 b c 段 故 a b 段 SO2的转化率小于 b c 段 2 D A 项由于 b 曲线先达到平衡 可知 b 曲线的温度高 所以 A 错 B 项反应到 20 min 末 CH3COCH3的 1 故 B 错 C 项由图像可知升高温度可以缩短反应时间 v 0 v 20 但同时会降低平衡转化率 故 C 错 根据图像 不难得出 D 正确 3 B 第 6 min 时 可逆反应达到平衡状态 反应并未停止 A 错 X 的平衡转化率 100 100 85 B 正确 该反应正向为放 c c初 1 0 mol L 1 0 15 mol L 1 1 0 mol L 1 热反应 升高温度 平衡逆向移动 X 的转化率减小 C 错误 降低温度 平衡正向移动 v正 v逆均减小 但两者不是同样倍数减小 逆反应减小的趋势大 D 错误 4 B 由图象知 c I 随温度升高而减小 故该可逆反应正向为放热反应 3 HK2 B 正 确 反应进行到状态 D 时 c I v逆 3 3 C 不正确 状态 A 状态 B c I 减小 化学平衡逆向移动 c I2 增大 即状态 B 的 3 c I2 大 D 错误 5 A 由图一可知 t2时正 逆反应速率均加快且发生突变 化学平衡正向移动 可 能是升高了温度也可能是增大了压强 根据 H所表示的意义 不管平衡如何移动 H不 变 所以 A 正确 B 错 由图二可知 t1时改变平衡条件的瞬间 NO2和 N2O4的浓度均增大 然后c NO2 减小 c N2O4 增大 平衡向正反应方向移动 改变的条件可能是给体系增大压 强 但不可能是由温度改变引起 选项 C 错 若增大压强 平衡正向移动