内容正文:
专题整合
化学
知识网络构建
专题归纳 综合提升
化学
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专题归纳 综合提升
一、等效平衡
1.等效平衡的概念
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同。这样的化学平衡互称为等效平衡。
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2.等效平衡的类型及比较
条件 恒温恒容 恒温恒压
反应特点 有气体参与的任何可逆反应 反应前后气体分子数相等 有气体参与的任何可逆反应
起始投料 换算为化学方程式同一边物质;其“量”相同 换算为化学方程式同一边物质;其“量”符合同一比例 换算为化学方程式同一边物质;其“量”符合同一比例
平衡特点 质量分
数(w%) 相同 相同 相同
浓度(c) 相同 成比例 相同(气体)
物质的
量(n) 相同 成比例 成比例
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3.虚拟“中间态”法构建等效平衡
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大
压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
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A.保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO3(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)
C.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)
D.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol Ar(g)
解析:根据勒夏特列原理可知,在恒容状态下,A项中充入1 mol SO3(g),
SO3(g)的平衡浓度比原来大;C项中在保持恒压状态下充入O2,必导致容器体积增大,根据勒夏特列原理,SO3(g)的平衡浓度比原来小,同理可知在选项D条件下,SO3(g)的平衡浓度也比原来小。
答案:B
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[典例2] 在相同温度下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲容器中充入1 g SO2和1 g O2,乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列叙述中错误的是( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.平衡时SO2的转化率:乙>甲 D.平衡时SO2的体积分数:乙>甲
答案:D
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二、化学反应速率与平衡图像
1.图像分析方法与技巧
(1)三步分析法
一看反应速率是增大还是减小;二看Δv正、Δv逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
(2)四要素分析法
看曲线的起点,看曲线的变化趋势,看曲线的转折点,看曲线的终点。
(3)“定一议二”原则
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。
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(4)“先拐先平,数值大”原则
图A表示T2>T1,由T2→T1,C%增大,平衡右移,即降低温度,平衡正向移动,故正反应是放热反应。
图B表示p1<p2,由p2→p1,A%增大,平衡左移,即减小压强,平衡逆向移动,故正反应为气体总体积减小的反应,即a+b>c。
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2.化学反应速率、平衡图像常见类型
(1)化学反应速率图像(v-t图像):
①“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响。
图像Ⅰ说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅱ说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
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②“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响。
图像Ⅰ说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅱ说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应),改变的外界条件是降低温度(或减小压强)。
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③“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响。
图像中,t1时刻图像改变的条件可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。
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(2)化学平衡类图像
①物质的量(或浓度)—时间图像。
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②含量—时间—温度(压强)图像。
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③转化率(或质量分数)—温度、压强图像。
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④几种特殊图像。
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A.正反应是放热反应;m+n>p+q B.正反应是吸热反应;m+n<p+q
C.正反应是放热反应;m+n<p+q D.正反应是吸热反应;m+n>p+q
解析:图像中有三个变量,应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强,讨论T与A的转化率的关系:同一压强下,温度越高,A的转化率越高,说明正反应是吸热反应;定温度,讨论压强与A的转化率的关系:同一温度下,压强越大,A的转化率越高,说明正反应是气体体积缩小的反应,即m+n>p+q。
答案:D
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A.①压强对反应的影响(p2>p1)
B.②温度对反应的影响
C.③平