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专题14 恒压(温)线/速率—温度(压强)图及分析(图像12秒杀)-2024年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习(原卷版)
恒压(温)线及分析秒杀思想
模型:特征:该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p)。
关键要点分析
①试问:图1中,设纵坐标为α,p1>p2>p3从图中可读出哪些信息?
采用“定一议二”的方法读图,图1中,在温度T1时作辅助线,如下图所示,即可得出:a.一定压强下(如p3)温度升高,α减小,说明平衡向左移动,该反应的ΔH<0。
b.一定温度下(T1),压强增大、α增大,说明平衡向右移动,该反应的正反应是体积缩小的反应。
②图2中,设纵坐标为α,T1>T2从图中可读出哪些信息?
同理图2中,在p1压强时作辅助线,如下图所示,则可得出:
a.压强增大,α增大,说明平衡正向移动,该反应的正反应是体积缩小的反应。
b.温度升高,α增大,说明平衡正向移动,该反应的正反应是吸热反应,ΔH>0。
速率—温度(压强)图及分析秒杀思想
模型:特征:这类图有两种情况:一是不隐含时间变化的速率—温度(压强)图,二是隐含时间变化的速率—温度(压强)图。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0为例
v—T(p)图如下图:
关键要点分析
试说明从以上4个图中你分别读出了哪些主要信息?
①图1中,说明T升高,v正、v逆均增大,v逆>v正,平衡逆向进行,ΔH<0
②图2中,T1温度下是一个平衡,T2温度下又是一个新平衡(因v正=v逆)说明温度升高,v逆、v正均增大,且v逆>v正,平衡逆向移动,ΔH<0。
③图3中,p增大,v正、v逆均增大且v正>v逆,平衡正向进行,该反应是气体体积缩小的反应。
④图4中,p增大,v正、v逆均增大,v正>v逆,平衡正向移动,从p1下的平衡移动到p2下的平衡,该反应也是气体体积缩小的反应。
经典例题1:H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H,向体积为1L的恒容密闭容器中加入n(H2S)+n(Ar)=0.1mol的混合气体(Ar不参与反应),测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的△H<0
B.平衡常数K(X)>K(Z)
C.T1温度下,当=1,到达平衡时,H2的体积分数为
D.维持Y点时n(H2S)不变,向容器中充入Ar,体系压强增大,反应速率增大,H2S的平衡转化率减小
破解:A.已知T1>T2,可知相同条件下,升高温度,H2S的平衡转化率升高,则升高温度平衡正向移动,可知正反应为吸热反应,焓变大于零,A错误;
B.化学平衡常数仅仅是温度的函数,X、Z位于温度相同的曲线上,温度相同则平衡常数相同,即K(X)=K(Z),B错误;
C.T1温度下,当=1,同时n(H2S)+n(Ar)=0.1mol,可知n(H2S)=0.05mol,由图可知,此时H2S的平衡转化率为50%,即转化了0.025molH2S、生成了0.025molH2(g)、0.0125molS2(g),氩气不参与反应仍为0.05mol,则到达平衡时,H2的体积分数为,C正确;
D.恒容容器中,通入惰性气体,参加反应气体的浓度不变,则反应速率不变,平衡不移动,H2S的平衡转化率不变,D错误;
故答案为:C。
经典例题2:下列三个反应均用:表示,条件改变时变化如图所示(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法确的是
A.反应Ⅰ中,达平衡后升高温度,K值增大
B.反应Ⅰ中,若,则有a+1>c
C.反应Ⅱ中,达平衡后降低温度,C的体积分数减小
D.反应Ⅲ中,若,
破解:A.由图可知,反应Ⅰ在相同压强下,升高温度,A的平衡转化率减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,K值减小,A项错误;
B.由图可知,若p1>p2,反应Ⅰ在相同温度下,增大压强,A的平衡转化率增大,平衡正向移动,则a+1>c,B项正确;
C.由图可知,T1达到平衡的时间比T2达到平衡的时间短,则T1>T2,升高温度,达到平衡时C的物质的量减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,达平衡后降低温度,平衡正向移动,C的体积分数增大,C项错误;
D.由图可知,若T1>T2,反应Ⅲ在相同压强下,升高温度,A的平衡转化率减小,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,则∆H<0,D项错误;
答案选B。
经典例题3:向密闭容器中通入和,发生反应,温度和压强对平衡转化率的影响如图所示(代表压强)。下列说法正确的是
A.
B.平衡常数:
C.平均相对分子质量:
D.其他条件不变时,增大可提高的转化率
破解:A.图中代表温度,且温度越高,的平衡转化率越低,所以,A项错误;
B.该反应为放热