高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 專題課時4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版.ppt

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專題課時4巧解平衡及速率圖像題 化學反應速率和化學平衡圖像類試題是化學試題中的一種特殊題型 其特點是 圖像是題目的主要組成部分 把所要考查的化學知識寓于圖中曲線上 具有簡明 直觀 形象的特點 該類試題以選擇題為主要題型 偶爾也會在非選擇題中出現(xiàn) 因為圖像是用二維坐標表示的 所以該類試題包含的信息量比較大 隨著高考的不斷改革以及對學科能力要求的不斷提高 這種數(shù)形結合的試題將頻頻出現(xiàn) 題型說明 微題型一物質的量 濃度 速率 時間圖像 題型示例 C項 加入催化劑只改變反應速率而不改變反應的轉化率 若加入催化劑達到平衡后 c N2 應與曲線a對應的平衡濃度相同 錯誤 D項 若曲線b對應的條件改變是溫度 由于曲線b相對于曲線a先達到了平衡 故應該為升溫 升高溫度 N2的平衡濃度減小 說明平衡向正向移動 該反應為吸熱反應 H 0 錯誤 答案A 2 全程速率 時間圖像如Zn與足量鹽酸的反應 反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況 解釋原因 AB段 v漸大 因為是放熱反應 隨反應的進行 溫度漸高 導致反應速率的漸大 BC段 v漸小 則主要因為隨反應的進行 溶液中c H 漸小 導致反應速率漸小 3 物質的量 或濃度 時間圖像例如 某溫度時 在定容 VL 容器中 X Y Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示 1 由圖像得出的信息是 X Y是反應物 Z是產(chǎn)物 t3時反應達平衡 X Y沒有全部反應 1 在容積為2L的密閉容器中 A B C D四種氣體物質發(fā)生可逆反應 其物質的量n mol 隨時間t min 的變化曲線如圖所示 下列說法正確的是 題型精練 A 0 2min內 v A 0 2mol L 1 min 1B 在2min時 圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強C 3min后體系的壓強不再發(fā)生變化D 增大氣體D的濃度 A的反應速率隨之降低 答案C 解析由于t1 t2 t4 t5時間段平衡均向逆反應方向移動 t3 t4時間段平衡不發(fā)生移動 故氨氣體積分數(shù)最高的時間段應該是0 t1 A D錯誤 t3 t4時間段平衡沒有移動 B正確 溫度降低 正 逆反應速率均減小 而t1時刻逆反應速率突然增大 正反應速率逐漸增大 故C錯誤 答案B 思維建模 解答化學速率圖像題的思路 微題型二含量 或轉化率 時間 溫度 壓強 圖像 題型示例 A 反應CO2 g C s 2CO g 的 S 0 H 0B 體系的總壓強p總 p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) C 體系中c CO c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) D 逆反應速率v逆 v逆 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 思維提示A項 CO2 g C s 2CO g 氣體的物質的量增加的反應 故 S 0 觀察圖像知 隨著溫度的升高 c CO2 減小 平衡為正移 則 H 0 錯誤 B項 相同溫度下 圖中 點所在曲線對應的c CO2 高 表示通入0 2molCO2 則 點所在曲線表示通入0 1molCO2 點和 點的c CO2 相等 由圖知參加反應的CO2的物質的量 點大于 點的2倍 且該反應為氣體分子數(shù)增多的反應 同時 點的溫度比 點高 所以體系的總壓強p總 p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) 錯誤 C項 狀態(tài) 和 溫度相同 中CO2的投料量是 中CO2投料量的2倍 若恒容時兩平衡等效 則有c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) 但成比例增加投料量 相當于加壓 平衡向逆反應方向移動 所以c CO 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 錯誤 答案C 技巧歸納 已知不同溫度或壓強下 反應物的轉化率 或百分含量 與時間的關系曲線 推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及氣體物質間的化學計量數(shù)的關系 以aA g bB g cC g 中反應物的轉化率 A為例說明 解答這類圖像題時應注意以下兩點 1 先拐先平 數(shù)值大 原則 分析反應由開始 起始物質相同時 達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化 若為溫度變化引起 溫度較高時 反應達平衡所需時間短 如甲中T2 T1 若為壓強變化引起 壓強較大時 反應達平衡所需時間短 如乙中p1 p2 若為是否使用催化劑 使用適宜催化劑時 反應達平衡所需時間短 如圖丙中a使用催化劑 2 正確掌握圖像中反應規(guī)律的判斷方法 圖中甲 T2 T1 升高溫度 A降低 平衡逆移 正反應為放熱反應 圖乙中 p1 p2 增大壓強 A升高 平衡正移 則正反應為氣體體積縮小的反應 若縱坐標表示A的百分含量 則甲中正反應為吸熱反應 乙中正反應為氣體體積增大的反應 題型精練 解析因為正反應為放熱反應 升高溫度 反應速率加快 達到平衡所用時間減少 但是平衡向逆反應方向移動 NO的含量減小 A正確 C錯誤 增大壓強 反應速率加快 達到平衡所用時間減少 正反應為氣體體積增大的反應 增大壓強 平衡向逆反應方向移動 NO的含量減小 B正確 催化劑對平衡沒有影響 只是加快反應速率 縮短達到平衡所用的時間 D正確 答案C 2 2015 北京理綜 26 3 反應 2H2SO4 l 2SO2 g O2 2H2O g H 550kJ mol 1它由兩步反應組成 H2SO4 l SO3 g H2O g H 177kJ mol 1 SO3 g 分解 L L1 L2 X可分別代表壓強或溫度 下圖表示L一定時 中SO3 g 的平衡轉化率隨X的變化關系 1 X代表的物理量是 2 判斷L1 L2的大小關系 并簡述理由 方法總結 解答速率平衡圖像兩大方法1 定一議二當圖像中有三個變量時 先確定一個量不變 再討論另外兩個量的關系 有時還需要作輔助線 2 三步分析法一看反應速率是增大還是減小 二看v正 v逆的相對大小 三看化學平衡移動的方向 微題型三恒溫 壓 圖像分析 示例3 2015 山東理綜 30 1 2 合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能 在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用 題型示例 1 一定溫度下 某貯氫合金 M 的貯氫過程如圖所示 縱軸為平衡時氫氣的壓強 p 橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比 H M 知識歸納 該類圖像的縱坐標為物質的平衡濃度 c 或反應物的轉化率 橫坐標為溫度 T 或壓強 p 常見類型如下所示 如圖2所示曲線是其他條件不變時 某反應物的最大轉化率 與溫度 T 的關系曲線 圖中標出的1 2 3 4四個點 表示v正 v逆的點是3 表示v正 v逆的點是1 而2 4點表示v正 v逆 1 2015 重慶一中月考 在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應 A g 2B g 2C g H QkJ mol Q 0 條件變化時 影響平衡移動的關系如圖所示 下列說法不正確的是 A p1p2 縱坐標指C的質量分數(shù)C p1p2 縱坐標指A的轉化率 題型精練 解析結合圖像可確定 若p1 p2 增大壓強平衡正向移動 A的質量分數(shù)將減小 氣體的物質的量減小 即混合氣體的平均摩爾質量增大 故A項錯誤 C項正確 若p1 p2 增大壓強平衡正向移動 混合氣體中C的質量分數(shù)增大 A的轉化率將增大 故B D項正確 答案A 1 該反應屬于 反應 填 吸熱 或 放熱 2 100 時 該反應的平衡常數(shù) K 用含a b的代數(shù)式表示 若一個可逆反應的平衡常數(shù)K值很大 對此反應的說法正確的是 填序號 a 該反應使用催化劑意義不大b 該反應發(fā)生將在很短時間內完成c 該反應達到平衡時至少有一種反應物百分含量很小d 該反應一定是放熱反應 3 在溫度和容積不變的情況下 再向平衡體系中充入amolCO 2amolH2 達到平衡時CO轉化率 填 增大 不變 或 減小 下同 平衡常數(shù) 答案 1 放熱 2 b2 a2c 3 增大不變 思維建模 解答速率平衡圖像題的一般步驟