内容正文:
题型突破12 “化学反应速率、化学平衡图像”类型与突破
1. 利用图像“断点”探究外因对反应速率的影响
(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强
。
(2)常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻所改变的条件
温
度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热的反应
正反应为吸热的反应
压
强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体物质的量增大的反应
正反应为气体物质的量减小的反应
典例1 对于反应2SO2(g)+O2(g)((2SO3(g) ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)
( )
答案:C
2. 常规图像分类突破
(1)图像类型
①浓度—时间
如A(g)+B(g)(⇌(AB(g)
②含量—时间—温度(压强)
(C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数)
③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。
④几种特殊图像
a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。
b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L线的右下方(F点),v正<v逆。
(2)解题步骤
(3)解题技巧
①先拐先平
在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
②定一议二
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,有时还需要作辅助线。
③三步分析法
典例2 一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。T0时,在2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)((Z(g)(未配平),各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述中正确的是( )
A.该反应的正反应是吸热反应
B.T0时,从反应开始到平衡时:v(X)=0.083 mol·L-1·min-1
C.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
D.T1时,若该反应的平衡常数K的值为50,则T1<T0
解析:v(X)=×100%=62.5%,C项不正确;由图a可知X、Y、Z物质的量变化之比为1∶1∶2,则反应为X(g)+Y(g)((2Z(g),则T0时平衡常数的值为33.3<50,平衡常数越小,温度越高,D项正确。≈0.042 mol·L-1·min-1,B项不正确;Y的转化率为
答案:D
仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应
增加O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变;增大压强,v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆;升高温度,v正、v逆都瞬间增大;加入催化剂,v正、v逆同时同倍数增大
根据“先拐先平,数值大”的原则可推知,T1>T2,温度越高,X的物质的量越大,则平衡向左移动,正反应放热,A项不正确
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