内容正文:
第10讲 化学平衡图像
知识梳理
1.化学平衡图像的类型及特点
(1)速率—时间图像(v-t图像)
Ⅰ.正反应速率突变,逆反应速率渐变,v′正 v′逆,说明是增大了反应物的 ,使正反应速率 ,且平衡 移动。
Ⅱ.v正、v逆都是 减小的,v′正 v′逆,平衡 移动,说明该反应的正反应可能是 反应或气体总体积 的反应,改变的条件是 或 。
Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的,并且v正、v逆增大程度 ,说明该化学平衡没有发生 ,可能是使用了 ,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应 压强(压缩体积)所致。
(2)百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
Ⅰ.T2>T1,温度 ,平衡 移动,正反应是 反应。
Ⅱ.p2>p1,压强 ,A(反应物)的转化率 ,说明正反应是气体总体积 的反应。
Ⅲ.生成物C的百分含量 ,说明平衡 移动,但反应速率a b,故a可能使用了 ;若该反应是反应前后气体总体积 的可逆反应,a也可能是 了压强(压缩体积)。
(3)百分含量(或转化率)—压强—温度图像
如上图中确定压强为105 Pa或107 Pa,则生成物C的百分含量随温度T的升高而 ,说明正反应是放热反应;再确定温度T不变,做横坐标的 ,与压强线出现 交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,压强 ,生成物C的百分含量 ,说明正反应是气体总体积 的反应。
(4)物质的量 (浓度)—时间图像[n(c)-t图像]
在2 L密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题:
①横坐标表示反应过程中 变化,纵坐标表示反应过程中物质的 的变化。
②该反应的化学方程式是 。
③在反应达2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是 。
④若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是 mol·L-1·min-1。
(5)特殊图像
①对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH<0,M点前,表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程,则v正 v逆,M点为平衡点,M点后为平衡受温度的影响情况。
②如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的是点3,表示v正<v逆的是点1,而点2、4表示v正 v逆。
2.解题思维建模
典例分析
考点:化学平衡图像
【典例1】已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按W=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度T、W的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A.图甲中W2>1
B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数
C.温度为T1,W=2时,Cl2的转化率为50%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强增大
【典例2】如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是( )
A.2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) △Η<0
B.4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g) △Η<0
C.H2(g)+I2(g) =2HI(g) △Η>0
D.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △Η<0
同步训练
一、单选题
1.有一化学反应mA(s)+n B(g) p C(g)+q D(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 ( )
A.正反应是吸热反应: m+n>p+q B.正反应是放热反应: m+n<p+q
C.逆反应是放热反应: n>p+q D.逆反应是吸热反应: n<p+q
2.用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 ,按