内容正文:
专题七 化学反应速率与化学平衡
热考题型突破(六) ≡化学反应速率和化学平衡图像≡
【题型一】 化学反应速率图像及分析
[知识拓展]
(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断,如图所示:
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)。
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专题七 化学反应速率与化学平衡
(2)常见含“断点”的速率变化图像分析
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专题七 化学反应速率与化学平衡
[典题范例]
(2023·湖南衡阳一模)T ℃时,含等浓度的AgNO3与Fe(NO3)2的混合溶液中发生反应Fe2+(aq)+Ag+(aq)⥫⥬Fe3+(aq)+Ag(s) ΔH<0,t1时刻,改变某一外界条件继续反应至t2(t2=4t1)时刻,溶液中c(Ag+)和c(Fe3+)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
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专题七 化学反应速率与化学平衡
分析化学反应速率和时间(v~t)图像的“两要点”
(1)看“断点”:判断外界条件改变时,曲线变化是否存在“断点”。若存在“断点”,则可能是改变温度、压强或使用催化剂;若不存在“断点”,则可能是改变反应物(或生成物)的浓度。
(2)看“条件”:根据曲线变化情况判断外界条件改变时,看改变一个条件还是多个条件,并对影响结果作出合理分析、判断。
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[题型演练]
如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⥫⥬2C(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
B.增大反应物浓度,同时使用催化剂
C.升高温度,同时加压
D.降低温度,同时减压
A
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【题型二】 化学平衡图像及分析
[知识拓展]
表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,解决这类图像一般采用“定一议二”的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。
(1)转化率(或百分含量)与温度变化图像(以图1为例)
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专题七 化学反应速率与化学平衡
①图1中,当压强相等(任意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。
②当温度相等时,在图1中作垂线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上为增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,即正反应为气体体积减小的反应。
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(2)转化率(或百分含量)与压强变化图像(以图3为例)
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专题七 化学反应速率与化学平衡
①图3中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的反应。
②当压强相等时,在图3中作垂线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
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专题七 化学反应速率与化学平衡
[典题范例]
(2022·湖南卷)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应:2X(g)+Y(g)⥫⥬Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.ΔH>0
B.气体的总物质的量:na<nc
C.a点平衡常数:K>12
D.反应速率:va正<vb正
B
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专题七 化学反应速率与化学平衡
解析:
甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程pV=nRT可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即ΔH<0,A错