内容正文:
2.2.4 考点突破
平衡图像、等效平衡、四种类型的平衡转化率
考点梳理
一、化学平衡图像的类型与解题方法
1、速率—时间图像(vt图像)
(1)解题方法:分清正反应、逆反应及二者的相对大小,分清“渐变”、“突变”和“平台”;正确判断化学平衡的移动方向;熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律
(2)常见的三种类型图像
①“渐变”类v-t图像
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变,增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变,减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变,增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变,减小生成物的浓度
②“断点”类vt图像:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ·mol-1
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大,且v′正>v′逆;平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变,升高温度且Q>0(吸热反应)
t1时v′正、v′逆均突然增大,且v′逆>v′正;平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变,升高温度且Q<0(放热反应)
t1时v′正、v′逆均突然减小,且v′正>v′逆;平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变,降低温度且Q<0(放热反应)
t1时v′逆、v′正均突然减小,且v′逆>v′正;平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变,降低温度且Q>0(吸热反应)
③“平台”类vt图像
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移动
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)
2、百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
(1)解题方法
①先拐先平数值大:在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大
②看斜率的绝对值:在化学平衡图像中,斜率的绝对值越大表示的温度较高或压强较大
T2曲线先拐或斜率大,表示T2>T1,从T2到T1,可以理解为降低温度生成物的百分含量增多,即是:降低温度平衡正向移动,因此正反应是放热反应
P1曲线先拐或斜率绝对值大,表示P1>P2,从P2到P1,可以理解为增大压强反应物的百分含量增多,即是:增大压强平衡逆向移动,因此逆反应是气体体积减小的反应,则正反应是气体体积增大的反应
(2)常见图像:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,其中C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量
T2____T1,ΔH___0
T2____T1,ΔH___0
T2____T1,ΔH___0
T2____T1,ΔH___0
P2__P1,m+n__p+q
P2__P1,m+n__p+q
P2__P1,m+n__p+q
P2__P1,m+n__p+q
a曲线__________
a曲线__________
3、百分含量(或转化率)—压强—温度图像
(1)解题方法——“定一议二”:在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系
定压强:当压强一定时(105 Pa或107 Pa),生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应则为放热反应;
定温度:作横坐标的垂线,保持温度一定,与压强线出现两个交点,显然是压强越大,生成物C的百分含量增大,说明增大压强,平衡正向移动,正反应是气体总体积减小的反应
(2)常见图像:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,其中A%指反应物的百分含量
①恒压线图像
m+n___p+q,ΔH___0
m+n___p+q,ΔH___0
②恒温线图像
m+n___p+q,ΔH___0
m+n___p+q,ΔH___0
4、速率—温度(压