内容正文:
母题 & 探源
题型14 物质参数-温度(压强)图
【题型典例】[2015北京,26节选,4分]反应:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550 kJ·mol-1。
它由两步反应组成:
ⅰ.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177 kJ·mol-1;
ⅱ.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
(1)X代表的物理量是 。
(2)判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
【答案】(1)压强 (2)L1<L2,SO3(g)分解的热化学方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1,当压强一定时,温度升高,平衡转化率增大
【审题】当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。
【解题】(1)根据盖斯定律得出2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1,该反应是吸热反应,若X为温度,当压强不变升高温度时,SO3的平衡转化率升高,不符合题图中曲线的变化趋势;该反应为气体分子数增大的反应,若X为压强,当温度不变增大压强时,平衡向逆反应方向移动,SO3的平衡转化率降低,符合题图中曲线的变化趋势,所以X为压强,L为温度。
(2)该反应为吸热反应,若压强不变升高温度,则SO3的平衡转化率升高,所以L2>L1。
知识 & 规律
【规律方法】
1.恒压(或恒温)线
(α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)
图①,若p1>p2>p3,则正反应为气体体积减小的反应,ΔH<0;
图②,若T1>T2,则正反应为放热反应。
2.几种特殊图像
①对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。
②对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如下图)。L线的左上方(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以,E点v正>v逆;则