2025届高三化学一轮复习 原理-化学反应速率和化学平衡相关图像 课件

高三一轮复习·化学反应原理 化学反应速率和化学平衡 相关图像 思维模型 1．速率-时间图；2．浓度-时间图对于可逆反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) △H＜0，且m+n＞p+q 若反应达到平衡后，在t1、t2、t3、t4、t5时刻分别依次改变下列条件，请画出相应的v-t图和c(A)-t图。 ①升温；②增大压强；③体积不变加入A；④体积不变移走D；⑤加催化剂 v t t1 c(A) t t1 分析改变条件瞬间，v正、v逆、c如何变化， 平衡向哪边移动。 一般平衡移动只减弱变化，不能抵消。 P208 (4)如图为反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)达到平衡后，在t1、t3、t4时刻改变某一条件反应速率随时间的变化曲线图。t4时改变的条件是______；在t1～t6时间段内，CH3OH物质的量分数最少的一段时间是______。 分析改变条件瞬间，v正、v逆是增大或减小的程度（有无断点），判断可能改变的条件。（eq:v增大，改变的条件可能是升温，加压，增大浓度，加催化剂） 根据v正、v逆大小比较，判断平衡向哪边移动。确定最终改变的条件。 发生如下反应：xA(g)＋2B(s) ⇌ yC(g)　ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (2)根据图示可确定x∶y＝______。 (4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是_______；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是______。 ①减压　②增大A的浓度　③增大C的量　④升温　⑤降温　⑥加催化剂 ④⑥ ④ 1∶2 3．量-时间-温度(或压强)图：①判断温度(或压强)的大小，通过看斜率；变化率大——也就是比较‘陡’的线，对应的反应速率 ，对应条件 。②判断ΔH的正负以及气体系数关系。 [以反应aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] 先拐先平数值大 T1 T2 ΔH 0 p1 p2 a+b c P209 【2015年安徽卷】11．汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是（ ） A．温度T下，该反应的平衡常数K= B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H＜0 √ 4．恒温（恒压）曲线： 定一议二 [以反应aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] αA c(C) 若p1>p2>p3 则a+b___c，ΔH___0； 若T1>T2， 则a+b___c，ΔH___0； P209 【2016年安徽卷】6．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g)，设起始 =Z，在恒压下，平衡时 φ(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH>0B．图中Z的大小为a>3>bC．图中X点对应的平衡混合物中 =3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后 φ(CH4)减小 √ 练习-分析影响因素 N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g) △H = -92.2 kJ·mol-1 【2023新课标T10】 ①图中压强由小到大的顺序为______，判断的依据是______。 ②进料组成中含有惰性气体Ar的图是______。 合成氨反应是气体分子数减少的反应，相同温度下，压强越大，平衡时氨的摩尔分数越大，结合题图3可知，压强由小到大的顺序为p1<p2<p3。 在恒压条件下充入惰性气体Ar，体积增大，平衡向气体分子数增大的方向(逆向)移动，在同温同压下，平衡时氨的物质的量分数较小。故进料组成中含有惰性气体的是图4。 P204 小结:单个反应曲线的思维模型 一、审方程式特点： 1、状态(固体、液体、气体)； 2、系数(系数比和气体分子数的变化)； 3、焓变(正反应是吸热还是放热)。 二、审图像： 1、关注交点、拐点，有数值的点，明确要解决的问题。 2、明确改变的外界条件和曲线的走势，判断反应特点。 审式审态审数据 审点审线想规律 抓住关键，答题规范 小结1:单个反应曲线的思维模型 一、审方程式特点： 1、状态(固体、液体、气体)； 2、系数(系数比和气体分子数的变化)； 3、焓变(正反应是吸热还是放热)。 二、审图像： 1、关注交点、拐点，有数值的点，明确要解决的问题。 2、明确改变的外界条件和曲线的走势，判断反应特点。 5．特殊曲线 ①对于化学反应mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g) ΔH 0 相同时间，测得不同温度下A的百分含量如图所示 M点前(未平衡)，曲线下降原因：温度升高，速率加快，转化率上升； M点后(平衡状态)，曲线上升原因：温度升高，平衡移动主导。 P212 定时变温 多因素影响： ①温度——速率/平衡移动； ②催化剂——活性； ③副反应 产率/转化率上升原因： 温度升高，反应速率增大 温度升高，正反应吸热，有利于平衡正向移动 温度升高，催化剂活性增强 产率/转化率下降原因： 温度升高，正反应放热，平衡逆向移动 温度升高，催化剂失活 温度升高，副反应增多(催化剂选择性降低) 【2009年广东卷】取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，ΔH＜0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是 √ √ 4NH3(g) + 6NO(g) ⇌5N2(g) + 6H2O(g) △H = －1811.63KJ/mol 【练习】反应在恒容密闭容器中进行，在其它条件相同时，选用不同的催化剂，反应产生N2的物质的量随时间变化如左图所示。 ①在催化剂A的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如右图所示。请分析300℃前后温度变化影响脱氮率的原因。 ②其他条件相同时，请在图中补充在催化剂B作用下脱氮率随温度变化的曲线。 300℃前反应未平衡，温度越高速率越快，脱氮率增大；300℃之后反应达平衡，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆移，脱氮率减小。 练习-单个反应的曲线问题 【2019江苏卷】在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化) ①请问该反应吸热还是放热？ ②X点所示条件下，延长反应时间 能提高NO转化率吗？ ③Y点所示条件下，增加O2的浓度 能提高NO转化率吗？ 2NO(g) + O2(g) ⇌2NO2(g) 升温、转化率降低，平衡逆向移动，该反应为放热反应 如果给实线分成平衡态和非平衡态，怎么区分？X点为什么是最高点（拐点不一定是平衡了） X点前：温度低（速率低、催化剂活性弱） X点：催化剂的最适温度（速率较快，时间不够未达平衡） X点后Y点前：温度过高（催化剂活性弱） 后半段：升温使速率增大的影响已经大于催化剂失活使速率减小的影响。（速率很快到达平衡，快速平衡） 小结:U型变化曲线的分析思维模型审式审态审数据 一、审方程式特点：审式审态审数据 二、提取研究状态：(平衡、非平衡) 三、审图像：审点审线想规律 四、参照答题模板 上坡 非平衡 速率问题(活化能、温度、压强、浓度、催化剂、接触面积) 下坡 分情况： 1、平衡 平衡量→平衡移动问题→平衡移动原理 2、非平衡 速率问题 催化剂活性 副反应的影响→竞争反应问题角度作答 审式审态审数据 审点审线想规律 抓住关键，答题规范 练习-多重反应的曲线问题 【2016新课标II卷】以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下： ①C3H6(g) + NH3(g)+ 3/2O2(g) ⇌C3H3N(g) + 3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol ②C3H6(g) + O2(g) ⇌C3H4O(g) + H2O(g) ΔH=-353kJ/mol 高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是？ 倒U型图拐点之后不一定是平衡 速率的角度 平衡的角度 催化剂活性降低 副反应增多 正反应放热，温度升高，平衡逆移 多因素影响： ①温度——速率/平衡移动； ②催化剂——活性； ③副反应 产率/转化率上升原因： 温度升高，反应速率增大 温度升高，正反应吸热，有利于平衡正向移动 温度升高，催化剂活性增强 产率/转化率下降原因： 温度升高，正反应放热，平衡逆向移动 温度升高，催化剂失活 温度升高，副反应增多(催化剂选择性降低) 1、非平衡状态量，其变化与速率有关——从影响速率的因素角度作答 2、平衡状态量，则与平衡移动有关——从平衡移动规律的角度作答 小结:多重反应曲线的思维模型 一、审方程式特点： 1、分主、副； 2、找准竞争反应在反应特点方面的异同； 二、提取研究状态(平衡、非平衡)： 1、非平衡状态量，其变化与速率有关——从影响速率的因素角度作答 2、平衡状态量，则与平衡移动有关——从平衡移动规律的角度作答 三、审图像：审点审线想规律 四、参照答题模板 审式审态审数据 审点审线想规律 抓住关键，答题规范 5．特殊曲线 ②对于化学反应mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如下图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 P212 可逆反应都是往平衡的方向移动 在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g) ⇌ 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是 A.上述反应的ΔH<0 B.压强：p4>p3>p2>p1 C.1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D.压强为p4时，在y点：v正>v逆 √ √ 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)。 根据以上规律判断，下列结论正确的是 A.反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B.反应Ⅱ：ΔH<0，T1<T2 C.反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0， T2<T1 D.反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1 √ 22  $$