第2章 微专题3 化学反应速率—平衡图像-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（鲁科版）山东专用

微专题3　化学反应速率—平衡图像

一、化学平衡图像的类型及特点

1.v-t图像

特点:①温度、压强、催化剂造成速率“双突变(v正、v逆)”;浓度变化一般造成“一突一渐(v正、v逆)”。②升温、加压、加催化剂、增大浓度造成速率加快,降温、减压、撤催化剂、减小浓度造成速率减慢。

[解题技巧]①“一突一渐”一般是浓度变化(如图Ⅰ);②“双突变”且不等,一般是温度变化或Δvg≠0的反应压强改变(如图Ⅱ);③“双突变”且相等,一般是使用催化剂或Δvg=0的反应压强改变(如图Ⅲ)。

2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像

特点:①拐点表示达到平衡时刻,拐点靠左(时间短)代表达到平衡快,拐点靠右代表达到平衡慢,拐点左右由反应速率决定。②拐点后的平直线的纵坐标高低代表平衡后百分含量或转化率的高低,其高低由反应限度决定。

[解题技巧]

(1)先拐先平法判断反应快慢,推测T、p高低:图Ⅰ中T1拐点比T2靠右,说明T1反应比T2慢,因此T1<T2;图Ⅱ中p1拐点比p2靠右,说明p1反应比p2慢,因此p1<p2。

(2)平线高低看平衡:图Ⅰ中T1平线高于T2,说明降温(根据先拐先平判断T1<T2),C%增大(即相对正向移动),正反应是放热反应;图Ⅱ中p1平线高于p2,说明减压(根据先拐先平判断p1<p2),A(反应物)的转化率增大(即相对正向移动),正反应是反应前后气体系数增大的反应。

(3)拐点不同,平线重合属于速率不同,但平衡状态相同(如图Ⅲ),此时一般是拐点靠左(反应快)的加了催化剂,或者Δvg=0的反应增大了压强。

3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像

特点:多条平行曲线(温度不同或压强不同)。

[解题技巧]两次定一议二法:例如上述图像,先定住一条(比如定住107 Pa那一条,105 Pa那一条认为不存在),可以看出随温度升高,C%降低;再做一条辅助线与多条平行曲线相交,分析交点的纵坐标高低,比如上述图像定住温度为T1,做辅助线与两条平行曲线交于A、B两点,B点纵坐标大于A点,说明温度相同时,压强越大,C%越大。

4.几种特殊图像

(1)对于化学反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图Ⅰ、Ⅱ,M点前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M点为刚达到平衡点;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中A的百分含量,所以,E点:v(正)>v(逆);同理,L线的右下方(F点):v(正)<v(逆)。

二、速率—平衡图像题解题思路

1.看图技巧

(1)一看横、纵坐标。

(2)二看线的走势:上升、下降、平直、陡、缓、斜率。上升代表增大,下降代表减小,平直代表不变(即平衡),陡代表改变快,缓代表改变慢,斜率(切线)代表变化快慢。

(3)三看特殊点:起点、终点、拐点、交点、平衡点、最高点、最低点。

2.解题思维模型

三步解答化学平衡图像题: