专题突破10 速率与平衡图像问题-【尖子生系列】2023-2024学年高二化学同步重难点专题突破（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第二章 化学反应速率与化学平衡 速率与平衡图像问题 1 化学反应速率和化学平衡图像 解答图像题可采用如下模式。 (1)先分析题中反应的特点:正反应是放热反应还是吸热反应;正反应是气体体积增大的反应还是气体体积缩小的反应;反应中有无非气体物质;等。 (2)再分析图像所表达的各个量之间的关系:两个坐标轴各表示什么物理量;曲线的变化趋势如何;是单一曲线还是多条曲线;曲线上的关键点,如起点、拐点、交点、终点的含义是什么;等等。 (3)要采用单一变量法分析。图像中,当条件改变,瞬间所引起的浓度、压强、速率等的变化,再针对条件改变所引起的变化的特征进行对照分析。 1.可逆反应的速率—时间图像 突破点1:速率图像分析 Ⅰ　　　　　 　Ⅱ　　　　　 　Ⅲ 分析方法 判断平衡移动方向，根据v′正、v′逆的相对大小；判断改变的哪种外界条件，根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，若v′正或v′逆有一个在原平衡未变则为改变的浓度；若两个都发生了“突变”，则为改变的温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体反应改变压强。 解题原则： 分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；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。 Ⅰ.v′正突变，v′逆渐变，且v′正>v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的，且v′正>v′逆，说明平衡正向移动，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。 Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，说明该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.解图像题“三部曲”：“一看”“二想”“三判断” （1）“一看”——看图像 ①看面：弄清纵、横坐标的含义。 ②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 ③看点：弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。 ④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。 ⑤看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。 （2）“二想”——想规律 看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 （3）“三判断” 通过对比分析,作出正确判断。 分析化学反应速率图像，要注意分析图像的变化趋势，分清影响化学反应速率的因素。一般要从以下几个方面分析： 5 3．解题思维建模 6 【例题1】可逆反应N2＋3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。 (1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______________________ (热量用E1、E2或E3表示)。 (2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的__________条件，该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同__________(用“t1～t6”表示)。 (3)图2中t3时刻改变的条件是__________，t5时刻改变的条件是__________。 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝2(E1－E3) kJ·mol－ 催化剂　 t2～t3 减小压强　 升高温度 【思维建模】 【解析】(1)根据图1可知，从N2和H2反应生成1 mol NH3过程中放出的热量为(E3－E1) kJ，所以N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝2(E1－E3) kJ·mol－1。 (2)图1中虚线部分表示由反应物到达过渡态的过程中，所需能量减少，说明使用了催化剂，降低了活化能。因为N2＋3H2 2NH3为反应前后气体体积不相等的反应，在图2中，t2时刻改变条件，正、逆反应速率的改变相同，说明改变的外界条件只能是使用了催化剂。 (3)t3时改变条件，v(正)、v(逆)都同时减小，且v(正)<v(逆)，正、逆反应速率与原平衡时的速率不是连续的，平衡向逆反应方向移动，改变的条件为减小压强；t5时改变条件，v(正)、v(逆)都同时增大，且v(逆)>v(正)，正、逆反应速率与原平衡时的速率不是连续的，平衡向逆反应方向移动，只能是升高温度。 [变式训练1]向某密闭容器中加入和一定量的三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段未画出]。图乙为时刻后改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知阶段为使用催化剂。