内容正文:
专题十二 化学反应速率 化学平衡
复习目标
1. 掌握速率、平衡图像、图表的分析方法。
2. 掌握化学反应机理的分析方法。
02
考点二 化学反应机理分析
03
专题集训
01
考点一 选择题中的图像、图表分析
内容索引
考点一 选择题中的图像、图表分析
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01
细研真题
明考向
√
A.x1<x2
B.反应速率:vb正<vc正
C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,
反应达到平衡状态
图像分析如下:
结合图像分析可知,A项正确,B项错误;该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数增大,结合图像可知平衡常数Ka<Kb=Kc,C项正确;该反应反应前后气体分子数不相等,恒温恒容时,容器内压强不再发生变化,即达到平衡状态,D项正确。
2.(2023·辽宁卷,12)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为 +16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
√
根据题图可知,随着反应的进行,Mn(Ⅲ)的浓
度先增大后减小,最后Mn(Ⅲ)全部转化为Mn
(Ⅱ),化合价降低,体现氧化性,则Mn(Ⅲ)能
氧化H2C2O4,A错误;由“Mn(Ⅱ)起催化作用”
可知,该反应过程中,反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率,反应前期无Mn(Ⅱ),反应物浓度随反应的进行逐渐减小,故反应速率逐渐减小,生成Mn(Ⅱ)后,Mn(Ⅱ)催化反应的进行,使反应速率加快,但随着反应物浓度的降低,浓度变化起决定作用,反应速率又会减小,所以反应速率会先减小后增大再减小,B错误;根据题图,Mn(Ⅶ)浓度减小到0时,Mn(Ⅱ)浓度才逐渐增大,说明Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存,C项正确;草酸为弱酸,在离子方程式中写化学式,总反应为2MnO +5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2 ↑+8H2O,D项错误。
整合主干
建体系
1.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像 图像分析
其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度增大而增大
其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而增大
有气体参加的反应,化学反应速率随着压强的增大而增大
图像 图像分析
有气体参加的反应,化学反应速率随着容器容积的增大而减小
分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
2.外界条件对化学平衡影响的图示分析
(1)浓度对化学平衡的影响
(2)压强对化学平衡的影响
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,则图像对应图1、图2;若m+n=p+q,则图像对应图3、图4。
说明:
①改变压强,相当于改变体积,也就相当于改变浓度。
②若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应速率,v正=v逆,平衡不移动。如H2(g)+I2(g) 2HI(g)。
③压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变,而加入“惰性气体”,虽然总压强变化了,但平衡混合物的浓度仍不变,反应速率不变,平衡不移动;若保持总压强不变,加入“惰性气体”,此时增大了体系体积,这就相当于降低了平衡体系的压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
注意:
①升高温度,不管是吸热还是放热方向,反应速率均增大,但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数,使v(吸热)>v(放热),故平衡向吸热方向移动。
②只要是升高温度,新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值;反之则小。v–t图像[以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0为例]
(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。
精练模拟
提能力
1.(2023·湖南高三调研)在一定条件下探究二甲醚的制备反应:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,测定结果如图所示。下列判断错误的是
A.该反应的ΔH<0
B.加入催化剂可以提高CO的平衡转化率
C.工业选择的较适宜温度范围为280~290 ℃
D.该反应伴随有副反应的发生
√
温度高于290 ℃时,随温度升高,CO的转化率、二甲醚的产率均降低,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应的ΔH<0,A正确;催化剂只改变反应速率,