高三化学总复习 专题攻略 之化学反应速率和化学平衡（下）一、 化学平衡图像（含解析）.doc

化学平衡图像【高考预测】1（）进一步掌握理解浓度、温度、压强、催化剂等条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响。2（）能够通过对图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆。1(2014安徽)臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，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ABCD升高温度，平衡常数减小03s内，反应速率为：v(NO2)=0.2molL-1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)【答案】A2（2014课标）（13分）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）反应的H 0（填“大于”或“小于”）；100时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060s时段，反应速率v(N2O4)为 molL-1s-1；反应的平衡常数K1为 。（2）100时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。a：T 100（填“大于”或“小于”），判断理由是 。b：列式计算温度T时反应的平衡常数K2 。（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是 。【答案】（1）大于 0.001 0.36 molL1。（2）a：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高b：平衡时，c（NO2）=0.120 molL1+0.002 molL1s110s2=0.160molL1c（N2O4）=0.040 molL10.002 molL1s110s=0.02 molL1 K2= （0.160molL1）2/0.020molL1=1.3molL1（3）逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动（2）a：根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，即反应N2O4(g)2NO2(g)平衡向正反应方向移动，又该反应正反应为吸热反应，故改变的条件为升高温度，T大于1000C，答案为：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；b：根据题意知，平衡时，c（NO2）=0.120 molL1+0.002 molL1s110s2=0.160molL1，c（N2O4）=0.040 molL10.002 molL1s110s=0.02 molL1，K2= NO2 2/N2O4= （0.160molL1）2/0.020molL1=1.3molL1。（3）根据题意知，反应达平衡后，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，根据压强对化学平衡的影响规律：“当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质系数减小的方向移动”知，反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡向逆反应方向移动，答案为：逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动。【典例探究】1. 某温度下，在体积为5L的容器中，A、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_，2s内用A的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_、_。 2. 表示800时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间试回答：（1）该反应的反应物是_；（2）反应物的转化率是_；（3）该反应的化学方程式为_【知识梳理】牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图、转化率-时间图、反应物的含量-浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。一. 对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。学科（2）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。（5）先拐先平。例如，在转化率-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、浓度大、压强高。:（6）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。3. 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 AZ、W均为气体，X、Y中有一种是气体BZ、W中有一种是气体，X、Y皆非气体CX、Y、Z、W皆非气体DX、Y均为气体，Z、W中有一种为气体4. 现有可逆反应A（g）2B（g）nC（g）Q，在相同温度、不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如图4，其中结论正确的是 （ ）Ap1p2，n3 Bp1p2，n3Cp1p2，n3 Dp1p2，n=3:Zxxk.5. 某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对A2(g) 3B2(g)=2AB3(g) 化学平衡状态的影响，得到如下图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是()A在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量大小 为：cba一、常见化学反应速率和化学平衡图像类型1速率时间图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，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。以反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H0，且mnpq为例，各类条件改变图像如下：2浓度时间图此类图像能说明平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。仍以上述反应为例，图像如下：此类图像要注意各曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系。3全程速率时间图 如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现的情况，如右图所示，解释原因：AB段(v渐增)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐增导致反应速率的渐增；BC增(v渐小)，则主要因为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)，常见类型有(如下图所示)：6其他如下图所示曲线，是其他条件不变时，某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v(正)v(逆)的点是3，表示v(正)v(逆)的点是1，而2、4点表示v(正)v(逆)。三、突破化学反应速率、化学平衡图像题的“三种”手段1从“断点”着手当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。2从“拐点”入手同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。C4NH3(g)+5O2(g)4NO+6H2O(g)；H=Q3 kJ/mol(Q30)DH2(g)+ CO(g)C(s)+H2O(g)；H=Q4 kJ/mol(Q40)9. 在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是()A图表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高B图表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响C图表示t0时刻增大O2浓度对反应速率的影响D图中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态10. 密闭容器中进行的可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()AT1T2，p1c，正反应为吸热反应BT1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应CT1p2，abT2，p1p2，abc，正反应为放热反应B若T2T1，则正反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小为：bacD若T2T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb6. 如图表示一定条件下反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0的反应速率与反应过程的曲线关系图。下列说法正确的是()A氨气的体积分数最高的一段时间为t5t6。Bt2t3和t3t4时间段氨气的体积分数相等Ct1时刻改变的条件是降低温度Dt4t5时间段平衡向正反应方向移动7. 工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的图像中，错误的是()8. 现有下列四个图像下列反应中全部符合上述图像的反应是（ ）AN2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H=Q1 kJ/mol(Q10)B2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；H=Q2 kJ/mol(Q20)随反应的进行，溶液中c(H)渐小，导致反应速率的渐小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。4含量时间温度(压强)图常见的形式有如下图所示的几种(C%指某生成物百分含量，B%指某反应物百分含量)，这种图像的折点表示达到平衡的时间，曲线的斜率反映了反应速率的大小，可以确定T(p)的高低(大小)，水平线高低对应平衡移动方向。1. 【答案】2A3BC；008mol（Ls）；012mol（Ls）。【解析】这类题目是讨论同一时间段内各物质的变化量的比例关系，且要注意物质的量减少的为反应物，物质的量增多的为生成物。又因物质的量都不变时，反应物、生成物共存，故方程式要用“”表示。2. 【答案】（1）A；（2）40；（3）2AB3C3. 【答案】A【解析】经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动其实，图象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而导致平衡向左移动而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A5. 【答案】B6【答案】A【解析】A项，在T2和n(A2)