化学平衡的有关图像问题.doc

快乐学习，尽在中小学教育网化学平衡的有关图像问题郑文2006.12.18一、教学内容1化学平衡图象的特征分析；2化学平衡问题研究的重要思维方法；3有关转化率的判断计算。二、学法指导（一）化学平衡的图象问题研究1作用：化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度。2方法：（1）注重纵坐标和横坐标所对应的物理量，只要其中一个物理量改变，就可能导致图象的改变。例如 对一可逆反应从起始到达平衡，某反应物的A的百分含量）、A的转化率aA分别对时间作图，曲线正好相反。A的百分含量与时间关系 A的转化率与时间关系（2）弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度，如考虑是直线还是曲线？是上升还是下降？到一定时是否会不再改变？若是两条或两条以上的直线，斜率是否相同？若是两曲线，它们的曲率是否相等？这一系列的问题必须思考清楚。（3）抓住关键的点：如原点、最高点、最低点、转折点（拐点）、交点等。同样有一系列问题值得去好好思考，如该不该通过原点？有没有最高（或最低）点？为何有转折点、交点等？3图象类型（1）横坐标时间（t）纵坐标反应速率（v） 或某物质浓度（C）或某成分的百分含量（A%）或某反应物的转化率（aA）特点：可逆反应从非平衡到达平衡以前，v、C、A% 、aA均随时间（t）变化，到达平衡后，则不随时间而改变。图象中一定将出现平行于横坐标的直线，简称“平台”。出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间。而时间的长短又取决于反应速率的大小。温度（T）一定，压强（P）越大，V正、V逆越大，t越小压强（P）一定，温度（T）越大，V正、V逆越大，t越小T、P一定，使用正催化剂后V正、V逆均增大，t缩小。“平台”的相对高低，则由外界条件对平衡的影响来决定。“平台”越高，说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高。反之，则不利。故可根据图象特点来分析可逆反应特点。例1 已知某可逆反应mA（g）nB（g） pC（g）Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示。AT1P2，mnP，Q T2，P2P1，mnP，Q T1，P2P1，mnP，Q T2，P2P1，mnP，Q0解析：根据达到平衡的时间长短，可断定T2P1根据“平台”高低，可断定低温有利于B%增大，说明逆反应是放热反应，即正反应为吸热，Q0高压有利B%增大，说明增大压强，平衡逆移，故mnP。由此可知，本题答案：例2 如图所示，a曲线表示一定条件下可逆反应：X（g）Y（g） 2Z（g）W（s）Q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 改变条件后ax不变平衡不移动 该可逆反应Vg0可加催化剂或加压答案：AD在反应速率（v）时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、V逆的变化有两种：V正、V逆同时突破温度、压强、催化剂的影响V正、V逆之一渐变一种成分浓度的改变现图示如下：图改变条件增加反应物浓度降低生成物浓度升温或加压（ng0）降温或减压（ng0）使用正催化剂或加压（ng0）使用负催化剂或减压（ng0）（5）在浓度C时间t图象中改变温度瞬间，各物浓度不变，故平衡虽破坏，但各物质的浓度变化均连续。改变压强瞬间，各物质浓度（气体）均突变。加压突增，减压突减。改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其它物质不变，故变化是连续的。例3 可逆反应N23H2；2NH3Q，从反应开始经t1秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t2秒时发生移动，在t3秒时，又达到新的平衡状态。试根据t2t3秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么？图1 图2解析 图1中t2t3曲线与原来连续变化，说明只可能为改变_引起。NH3浓度下降，H2浓度增大，说明平衡是逆向移动，故变化的条件是_。图2中 ，t2时改变条件前后NH3的浓度连续变化，而N2浓度突变，说明只能是增加_浓度引起，平衡正向移动。例5气态反应AB CD，其它条件不变，在有催化剂条件（a）时和无催化剂条件（b）时的反应过程中，有关的量（纵坐标）随时间（横坐标）的变化情况错误的是（ ）解析：使用催化剂，同等程度改变正逆反应速度，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡状态。故不论有无催化剂，达到平衡时同一成分的百分含量相同。所以选项A错_对。选项D中似乎达平衡所需时间长短合理，但使用催化剂，反应速率不但不增大，反而减小，显然不合理。本题正确选项：_AD_。例62右图为条件一定时，反应2NOO2 2NO2Q（Q0）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。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0.6mol但不可能任意增大，根据“不为零”原则，1molCO即使完全反应也只可能生成1molCO2，所以0.6molnCO2N BM N CMN D无法比较解析：从molPCl5 到2molPCl5投料，相当于增大体系压强，对该可逆反应而言，促使平衡逆移，反应达平衡时，PCl5所占体积百分数增大，故选_巩固练习（一）选择题1如下图所示表示平衡混合物中x的百分含量在不同的压强下，随湿度变化的情况，在下列平衡体系中，x可以代表用下横线标明的物质（反应中各物质为气态）的是（ ）AN2+2H22NH3 H0BH2+I22HI H0D4NH3+5O24NO+6H2O H02在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应：X（气）+2Y（气） 2Z（气）并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变表示的反应速率（正）、（逆）与时间t的关系如下图，如图中阴影部分面积表示（ ）AX的浓度的减少 BY的物质的量的减少CZ的浓度的增加 DX的物质的量的减少3今有反应X（g）+Y（g）2Z（g）+ H0若反应开始经t1秒后达到平衡，又经t2秒后，由于反应条件的改变使平衡破坏，则t3时又达到平衡，如图表示，试分析，以t2到t3秒曲线变化的原因因是（ ）A增大了X和Y的浓度B使用了催化剂C增加了反就体系的压强D升高了反应的湿度4可逆反应N2O5N2O4+O2 HP2BQT2Dc+da+b6都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ）（1） （2）AN2O3（g） NO2（g）+NO（g） H0B2NO2（g）+H2O（1） 2HNO3（1）+NO（g）+ H0C4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g） H07对于反应A（气）+2B（气） 2C（气） H0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，湿度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ）A B C D8在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO2（气），起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（ ）A10mol和10% B20mol和20%C20mol和40% D30mol和80%9右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X（g）+Y（g）2Z（g）+W（s）+Q的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（ ）A降低湿度 B增大Y的浓度C加入催化剂 D增大体系压强10在密闭容器中发生反应：aX（气）+bY（气） cZ（气）+dW（气），反应达到平衡后，保持湿度不变，将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是（ ）A平衡向逆反应方向移动 Ba+b0），下列图像中正确的是（ ）12在等温、等容条件下有下列气体反应：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）。现分别从两条途径建立平衡：IA和B的起始浓度均为2molL1；C和D的起始浓度分别为2molL1和6molL1。下列叙述正确的是（ ）AI和两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同BI和两途径最终达到平衡时，I中A的转化率与中B的产率之和不为1C达到平衡时，I途径的反应速率（A）等于途径的反应速率（A）D达平衡时，第I条途径混合气体的密度为第条途径混合气体密度的1/2（二）填空题13在一固定容积的密闭容器中，1molHI气体建立如下平衡2HI H2（g）+I2（g），此时HI的转化率为25%，其它条件不变时再充入1molHI的气体，重新平衡后HI的转化率为（ ）23%（填“”“”或“=”）14对于吸热反应A（g）+B（g） C（g）+D（g）A的转化率与压强（P）和湿度（T）的关系如图所示则T1、T2、T3的关系是_。15在一定条件下，可逆反应A+B Mc的变化如右图所示，已知坐标表示在不同湿度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2的湿度时达到平衡后向容器加压的变化情况，问：（1）湿度T1_T2（填或=）。（2）正反应是_反应（填吸热或和热）。（3）如果A、B、C均为气体，则m_2（填或=）（4）当湿度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体生活费的压强_，平衡_移动。16可逆反应2A（g）+B（g） nC（g）H=Q，图甲为同温度不同压强时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线；图乙为同一压强不同湿度时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线试根据曲线确定甲 乙（1）P1与P2关系_，n_3（填或=）（2）T1与T2的关系是_，Q_0（填或=）17某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度（mol/L）B随反应时间（min）的变化情况如下表：实验序号时间浓度湿度010203040506018001.00.800.670.570.500.500.502800C20.600.500.500.500.500.503800C30.920.750.630.600.600.6048201.00.4000.200.20根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平衡速率为_mol（Lmin）。（2）在实验2，A的初始浓度C2=_mo/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐隐约约含的