专题7速率与平衡图像题

1、1专题7化学反应速率、化学平衡的图象化学反应速率、化学平衡的图象 2一一. .图象的分类图象的分类 （1 1）浓度）浓度时间图：此类图象能说明平衡体系时间图：此类图象能说明平衡体系中各组分在反应过程中的变化情况。如中各组分在反应过程中的变化情况。如A+B A+B ABAB反应情况如图反应情况如图1 1所示，解该类图象题要注意各所示，解该类图象题要注意各物质曲线出现折点（达到平衡）的时刻相同，物质曲线出现折点（达到平衡）的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。程式中的化学计量数关系。3（2 2）全程速率）全程速率时间图（

2、如图时间图（如图2 2所示）：如所示）：如ZnZn与与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的情况，解释原因：图所示的情况，解释原因：ABAB段（段（v v渐增），因反渐增），因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；反应速率增大；BCBC段（段（v v渐小），则主要原因是随渐小），则主要原因是随反应的进行，溶液中反应的进行，溶液中c c(H(H+ +) )渐小，导致反应速率减渐小，导致反应速率减小。小。4（3 3）含量）含量时间时间条件条件（催化剂）（催化剂）图：常见形式图：常见形

3、式有如下几种。（有如下几种。（C%C%指产物的质量分数；指产物的质量分数；B%B%指某反指某反应物的质量分数）应物的质量分数）5（3 3）含量）含量时间时间条件条件（温度）（温度）图：常见形式有图：常见形式有如下几种。（如下几种。（C%C%指产物的质量分数；指产物的质量分数；B%B%指某反应指某反应物的质量分数）物的质量分数）6（3 3）含量）含量时间时间条件条件（压强）（压强）图：常见形式有图：常见形式有如下几种。（如下几种。（C%C%指产物的质量分数；指产物的质量分数；B%B%指某反应指某反应物的质量分数）物的质量分数）7(4)(4)恒压（温）线（如图恒压（温）线（如图3 3所示）：该类图

4、的纵坐所示）：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（标为物质的平衡浓度（c c）或反应物的转化率）或反应物的转化率（）, ,横坐标为温度（横坐标为温度（T T）或压强（）或压强（p p），常见类），常见类型有：型有：（5 5）其他：如图）其他：如图4 4所示曲线是其他条件不变时，所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率（某反应物的最大转化率（）与温度（）与温度（T T）的关系）的关系曲线，图中标出的曲线，图中标出的1 1、2 2、3 3、4 4四个点，表示四个点，表示v v正正 v v逆逆的点是的点是3,3,表示表示v v正正 p p2 2, ,则此反应只能在高温下自发则此反应只能在高温下自发

5、 进行进行B.B.反应反应：此反应的：此反应的H H0,0,且且T T1 1 S(l)S(s)。混乱度混乱度混乱度混乱度混乱度混乱度S S14b.熵变的含义熵变的含义熵变是反应前后体系熵变是反应前后体系 ，用，用 表示，化学表示，化学反应的反应的S越大，越有利于反应越大，越有利于反应 。（3）综合判断反应方向的依据）综合判断反应方向的依据因此，要正确判断一个化学反应是否能自发进因此，要正确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的行，必须综合考虑反应的 与与 。在恒温、。在恒温、恒压时，恒压时，如果反应的如果反应的 ，则该反应一，则该反应一定能自发进行；定能自发进行；如果反应的如果反应

6、的 ，则该，则该反应一定不能自发进行；反应一定不能自发进行；如果反应的如果反应的 或或 ，反应是否能自发进行与反应的，反应是否能自发进行与反应的 有关。有关。熵的变化熵的变化自发进行自发进行S S焓变焓变熵变熵变H H000H H00,S S00H H00,S S000,S S00温度温度15C.C.反应反应:H H00且且T T2 2 T T1 1或或H H00且且T T2 2 T T1 1D.D.反应反应:T T2 2 T T1 1，则该反应不易自发进行，则该反应不易自发进行答案答案 B16合成氨的适宜条件合成氨的适宜条件采取循环操作：采取循环操作：不断补充氮气和氢气并及不断补充氮气和氢气

7、并及时液化分离出氨，并将余下时液化分离出氨，并将余下N N2 2、H H2 2送回合送回合成塔，以提高原料的利用率。成塔，以提高原料的利用率。使用催化剂：使用催化剂：铁触媒铁触媒选择合适的温度：选择合适的温度：450左右左右选择合适的压强：选择合适的压强：20 MPa-50 MPa172SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3 ；H= -196.6kJ/molH= -196.6kJ/mol讨论：讨论： 根据反应速率和化学平衡理论根据反应速率和化学平衡理论, ,考虑综合经考虑综合经济效益，你认为采取哪些措施济效益，你认为采取哪些措施( (催化剂、浓度、温度、催化剂、浓度、温度、压强压强

8、) )可以提高可以提高SOSO2 2的利用率的利用率? ?浓度浓度：增大廉价原料的用量以增大廉价原料的用量以增大增大OO2 2的浓度的浓度，可以提高，可以提高SOSO2 2的利用率，从而降低生产成本。的利用率，从而降低生产成本。温度温度：从平衡角度看，此反应在较低温度下进行最为有利，从平衡角度看，此反应在较低温度下进行最为有利，但温度低时催化剂活性不高，反应速率低，从综合经济效益但温度低时催化剂活性不高，反应速率低，从综合经济效益考虑，对生产不利。故在实际生产中，选定考虑，对生产不利。故在实际生产中，选定450450左右。左右。压强压强：考虑到加压对设备的要求高，投资大和能耗大，且考虑到加压对

9、设备的要求高，投资大和能耗大，且常压下常压下400-500400-500时，时，SOSO2 2的转化率已经很高，从综合经济的转化率已经很高，从综合经济效益考虑，在实际生产中，通常效益考虑，在实际生产中，通常采用常压操作采用常压操作。并不加压。并不加压。V V2 2OO5 5流程流程2 2：接触氧化条件的选择接触氧化条件的选择18【高考链接】【高考链接】1.1.(2009(2009全国全国理综，理综，13)13)下下图表示反应图表示反应X X（g g） 4Y(g)+Z(g) 4Y(g)+Z(g) H H00 B.若温度为若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为，反应的平衡常数分别为K1、 K2，

10、则，则K1K2 C.若反应进行到状态若反应进行到状态D时，一定有时，一定有v正正v逆逆 D.状态状态A与状态与状态B相比，状态相比，状态A的的c(I2)大大3I3I3I3I答案答案 C213、（、（2010天津卷）天津卷）下列各表述与示意图一致的是 A图表示25时，用0.1 mol/L盐酸滴定20 mL 0.1 mol/LNaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化 B图中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；H 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化22 C图表示10 mL 0.01 mol/L KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol/LH2C2O4溶液混合时，n(M

11、n2+) 随时间的变化 D图中a、b曲线分别表示反应CH2CH2 (g) + H2(g) CH3CH3(g)；H”“”“=”），判断的理由是_;0.01.02.03.04.05.06.05.0 10.0 15.0 20.0 0.05.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0浓度/(mol L1)BAC3.002.001.001.860.760.621.501.000.50时间/minI27 回答问题：(6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。0.01.02.

12、03.04.05.06.05.0 10.0 15.0 20.0 0.05.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0浓度/(mol L1)BAC3.002.001.001.860.760.621.501.000.50时间/minI28例题例题 上图为一容积固定的密闭容器上图为一容积固定的密闭容器,中间有一可以左右滑动的隔板中间有一可以左右滑动的隔板,两侧分别进行图中的可逆反应。各物质的起始加入量如下两侧分别进行图中的可逆反应。各物质的起始加入量如下:A,BA,B和和C C均为均为4.0mol,D4.0mol,D为为6.5mol,F6.5mol,F为为2.0mol2.0mol。设。设E E为为xmolmol。当。当x在一定范围内在一定范围内变化时变化时,均可以通过调节反应器的温度均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡使两侧反应都达到平衡,并且并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：（1）若）若x =4.5,则右侧反应在起始时间向则右侧反应在起始时间向 (正反应或逆反应正反应或逆反应)方向进行方向进行,欲使起始反应维持该反应方向进行欲使起始反应维持该反应方向进行,则则x的最