2018年全国卷高考化学总复习化学平衡图像专题突破

2018年全国卷高考化学总复习《化学平衡图像》专题突破【高考展望】图像题是化学反应速率和化学平衡部分的重要题型。这类题可以全面考查各种条件对化学反应速率和化学平衡的影响,具有很强的灵活性和综合性。该类题型的特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知识寓于坐标曲线上，简明、直观、形象，易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。当某些外界条件改变时，化学反应速率或有关物质的浓度（或物质的量、百分含量、转化率等）就可能发生变化，反映在图像上,相关的曲线就可能出现渐变（曲线是连续的）或突变（出现"断点）解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。析图的关键在于对“数”、“形”、“义”、〜性”的综合思考，其重点是弄清“四点”（起点、交点、转折点、终点）及各条线段的化学含义，分析曲线的走向，发现图像隐含的条件，找出解题的突破口。【方法点拨】一、解答化学平衡图像题的一般方法：化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。①确定横、纵坐标的含义。②分析反应的特征：正反应方向是吸热还是放热、气体体积是增大还是减小或不变、有无固体或纯液体物质参与反应等。③分清因果，确定始态和终态；必要时可建立中间态以便联系始、终态（等效模型）。④关注起点、拐点和终点，分清平台和极值点，比较曲线的斜率，把握曲线的变化趋势，抓住'先拐先平数值大”。⑤控制变量：当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量之间的关系。⑥最后检验结论是否正确。二、常见化学平衡图像归纳：例：对于反应mA（g）+nB（g） 'pC（g）+qD（g）,若m+n>p+q且AH>0。v-t图像v-p(T)图像

3.c-t图像43.c-t图像4.类型一：速率-时间的图像例1.右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是 ()A.反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态nc.该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态nd.同一反应物在平衡态I和平衡态n时浓度不相等【思路点拨】从图像可看出该反应达到平衡态I后v正突然增大，v逆当时不变，而后才增大，应该是增大反应物浓度所致。【答案】C【解析】可逆反应达到平衡时，v正=丫逆＞0,A正确。同一反应物在不同的平衡态下浓度不相等，只有在同一平衡态下浓度才会保持不变，D符合示意图。观察示意图可知，平衡态I到平衡态H,正反应速率和逆反应速率都增大了，所以绝对不会是减小反应物浓度造成的，C肯定不符合示意图。举一反三：【变式1】对于达平衡的可逆反应X+Y=W+Z举一反三：【变式1】对于达平衡的可逆反应X+Y=W+Z可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是()增大压强，则正、逆反应速度(v)的变化如图，分析A.Z、Z、X、X、W为气体，X、Y中之一为气体W中之一为气体，X、Y为非气体Y、Z皆为气体，W为非气体Y为气体，Z、W中之一为气体【答案】CD【解析】由图像知，增大压强，则正、逆反应速度均增大，正反应速率增大较多，则平衡势必向右移动，正反应应是体积减小的反应。【变式2】右图表示反应N2(g)+3H2(g)〒32NHJg)；AH=-92.2kJ/mol。在某段时间t0〜t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是()At。〜TB・CD・「6【答案】A【解析】由图可知，该反应从t1时正逆反应速率都增大，并且逆反应速率增加更多，所以平衡逆向移动，氨的百分含量降低；从t3时正逆反应速率都增大，但增大幅度相同，所以平衡不移动，氨的百分含量保持不变；从t4时正逆反应速率都降低，但正反应速率降低更多，平衡仍然是逆向移动，氨的百分含量进一步降低。由上可知，氨的百分含量最高的一段是t。〜t1,本题应选A。类型二：浓度(含量)-时间的图像定条件下，等物质的量的N2(g)和02(g)例2.汽车尾气中，产生NO的反应为：N定条件下，等物质的量的N2(g)和02(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是：4(cc)2A.温度T下，该反应的平衡常数K二一—二C21B.温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H<0【思路点拨】根据“先拐先平”原则，先拐的到达平衡的时间短，对应的反应速率快，温度高。【答案】A【解析】本题考查化学平衡知识。根据平衡常数列式，A正确；B项：温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度不变；C项：曲线b对应的条件改变不可能是加入了催化剂，因为催化剂不能使平衡移动；D项：随着温度升高，C(N2)减小，平衡正向移动，正反应吸热。【总结升华】借助图象考查化学平衡问题，是近年来备受高考青睐的一种命题形式。解题的主要策略有：①先根据“先拐先平”原则，判断出曲线对应的温度或压强的大小。“先拐先平”即先拐的说明达到平衡所需的时间短，对应的化学反应速率快，对应的温度或压强大。②固定其中的一个因素(温度或压强)，然后讨论另一个因素与化学平衡中的参量(百分含量、体积分数、平均相对分子质量)的变化关系，从而判断出该反应为放热反应或吸热反应、反应前后气体体积的大小关系。举一反三：【变式1】可逆反应mA(s)+nB(g)—eC(g)+fD(g)，反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(0和压强(P)的关系如下图：下列叙述正确的是()A.达平衡后，加入催化剂则C%增大

B.达平衡后，若升温，平衡左移C.化学方程式中n>e+fD.达平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动2：1充入S02：1充入S02和02，在的示意图，丫可以是(A.S02的转化率C.密闭容器内的压强定条件下发生反应。下图是某物理量(Y)在不同温度下随时间(t)变化)B.混合气体的密度D.02的体积分数【答案】A【答案】B【变式2】已知反应2SO2(g)+02(g)=2SO3(g)；AH<0,向某体积恒定的密闭容器中按体积比【变式3】对于密闭容器中的反应：N(g)+3H(g)一^2NH(g),△H<0。在673K、30MPa下,n(NH］和n(H)随时间变化的关系如下图所示。2下列叙述正确的是3()【变式4】已知N02和N【变式4】已知N02和N204可以相互转化：2N02(g)204(g)；△H<0O在恒温条件下将和N204的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如右图。下列说法正确的是()c(moLi'L)定量N02A.点a的正反应速率比点b的大B.点c处反应达到平衡C.点d(t时刻)和点e(t时刻)处n(N)不等D.其它条件不变，7732K下反应至t2时刻，n(H)比上图中d点的值大【答案】AD 1 2AA.a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态前10min内用u(NO2)表示的化学反应速率为0.06mol/(L-min)25min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L图中的两条曲线，X是表示n204浓度随时间的变化曲线【答案】A类型三：浓度(含量)-压强(温度)的图像例3.用C0合成甲醇(CH30H)的化学方程式为:

CO(g)+2H2(g)4CH30H(g)细V0,按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。下列说法正确的是()A.温度：T1>T2>T3B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)C.平衡常数：K(a)>K(c),K(b)=K(d)D.平均摩尔质量：M(a)<M(c),M(b)>M(d)【答案】C【解析】选项A,该反应的正反应为放热反应，温度越高，C0的平衡转化率越小，故T3>T2>T1。选项B,温度越高，化学反应速率越大，故v(c)>v(a);压强越大，化学反应速率越大，故v(b)>v(d)。选项C,降低温度，化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大，故有K(a)>K(c);温度不变，K不变，故K(b)=K(d)。选项D,升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，即向气体总物质的量增大的方向移动，贝0M(a)>M(c);增大压强，化学平衡向气体总物质的量减小的方向移动，贝UM(b)>M(d)。【总结升华】在其它条件不变的情况下，通过图像分析单一因素对化学平衡的影响。举一反三：【变式1】右图是温度和压强对X+Yk=2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是()A.上述可逆反应的正反应为放热反应B.X、Y、Z均为气态C.X和Y中只有一种为气态，Z为气态D.上述反应的逆反应的AH>0【答案】C【解析】根据示意图，在压强不变的情况下,随着温度的升高，Z的体积分数增大,即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，AH〉。；逆反应为放热反应,△云◊;所以凡0错误。同样，在温度不变的情况下，随着压强的减小，Z的体积分数增大，即随着压强的减小，平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积增大的反应，所以C正确。【变式2】在一定条件下，固定容积的密闭容器中发生如下反应：2N0Jg)—^02(g)+2N0(g)AH>0,达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随*的变化符合图中曲线的是()A.当*表示温度时，Y表示N02的物质的量8.当*表示压强时，Y表示N02的转化率如当*表示反应时间时