第二章 微专题二 化学平衡图像-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（人教版）山东专用

微专题二　化学平衡图像 一、化学平衡图像的类型与解题原则 1.速率—时间图像(v-t图像): 解题原则: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,熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。 (1)v′正突变,v′逆渐变,且v′正>v′逆,可知增大了反应物的浓度,使v′正突变,且平衡正向移动。 (2)v′正、v′逆都突然减小,且v′正>v′逆,可知降低温度或减小压强使平衡正向移动,正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。 (3)v′正、v′逆均突然增大且增大的程度相同,可知化学平衡没有发生移动,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压缩体积(即增大压强)所致。 2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像: 解题原则:“先拐先平温高压大”。 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。(如图a中T2>T1)、压强较大(如图b中p2>p1)或使用了催化剂(如图c中a使用了催化剂)。 (1)表示T2>T1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。 (2)表示p2>p1,A的转化率减小,说明正反应是气体总体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动。 (3)生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。 3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像: 解题原则:“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,有时还需要做辅助线。 二、化学平衡图像题的解题流程 (以下选择题有1～2个选项符合题意) 1.(2020·山师附中期中)在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系如图所示。下列判断正确的是(　A　) A.ΔH<0　ΔV(g)>0 B.ΔH>0　ΔV(g)<0 C.ΔH>0　ΔV(g)>0 D.ΔH<0　ΔV(g)<0 解析:由题干C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系图可知,压强相同时,温度升高,C物质的体积分数减小,即平衡逆向移动,说明正反应是放热反应,故ΔH<0,温度相同时,增大压强,C物质的体积分数减小,即平衡逆向移动,说明正反应是气体体积增大的方向,即ΔV(g)>0。 2.(2020·宁夏银川期末)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,下列各项对示意图的解释与图像相符的是(　C　) A.①压强对反应的影响(p2>p1) B.②温度对反应的影响 C.③平衡体系增加N2对反应的影响 D.④催化剂对反应的影响 解析:由图①可知压强p1>p2,增大压强NH3的体积分数应增大,与图像不符;图②温度升高平衡应逆向移动,N2的转化率应降低,与图像不符;图③中v(正)>v(逆),可能是增大N2或H2浓度产生的影响;图④使用催化剂能缩短达到平衡的时间,与图像不符。综上分析C项正确。 3.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是(　B　) A.t1时升高了温度 B.t2时使用了催化剂 C.t3时增大了压强 D.t4时降低了温度 解析:t1时,若升高温度,由于合成氨反应的正反应为放热反应,则平衡向逆反应方向移动,正反应速率在这一时刻突然增大,然后继续缓慢增大,而不是降低,A项错误;t2时,使用催化剂,不改变平衡状态,但能增大正、逆反应的反应速率,B项正确;t3时,若增大压强,正反应速率会升高,而不是突然降低,C项错误;t4时,正反应速率在这一时刻并没有发生改变,后来才慢慢减小,说明该变化不是降低温度所致,D项错误。 4.(2021·山东聊城期中)向绝热恒容的密闭容器中通入SO2和NO2,发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),其正反应速率(v正)随时间(t)变化的关系如图所示。下列结论中错误的是(　AD　) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点大于b点 C.反应物总能量高于生成物的总能量 D.c点逆反应速率小于b点 解析:A项,反应在c点时v正达最大值,随后v正逐渐减小,并非保持不变,故c点时反应未达平衡状态,错误;B项,由正反应速率变化曲线可知,a点的速率小于b点,但开始时通入SO2和NO2,反应由正反应方向开始,故a点反应物的浓度大于b点,正确;C项,在c点之前,反应物的浓度逐渐减小,容器的容积保持不变,v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高,该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,正确;D项,反应体系中生成物的浓度越来越大,温度越来越高,随着时间进行