内容正文:
第二章 化学反应速率与
化学平衡
2.2 化学平衡
第二章 化学反应速率与
化学平衡
2.2 化学平衡
2.2.4 平衡图像
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1.浓度/物质的量-时间图像
①反应物浓度减小,
②生成物浓度增大;
③变量比等于计量数之比,
会书写化学方程式,判断可逆反应/非可逆反应
计算反应物转化率。
判断反应热效应
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2. 正逆速率—时间图像
分清正反应和逆反应; 分清放热反应和吸热反应; 分清“突变”和“渐变”。
分析条件改变因素
判断反应进行方向、方程式中气体分子数的相对大小
判断平衡移动的结果
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t
V
V正
V逆
V'正
V'逆
10.看图说出:反应起始时是从正反应,还是从逆反应开始?平衡后改变了什么条件?化学平衡向什么方向移动?
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11.看图说出:反应起始时是从正反应还是从逆反应开始?化学平衡向什么方向移动?
V正
V逆
V
T(温度)
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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。
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12.反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判断下列说法正确的是( )
A.10~15 min可能是加入了催化剂
B.10~15 min可能是降低了温度
C.20 min时可能是缩小了容器体积
D.20 min时可能是增加了B的量
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13.对达到平衡状态的可逆反应X+Y⇌Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如右图所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()
A. Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体
B. Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体
C. X、Y、Z、W皆非气体
D. X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体
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14. 、在容积固定的4L密闭容器里,进行可逆反应:
X(g)+2Y(g)⇌2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如右图。则图中阴影部分面积表示()
A.X的浓度减少
B.Y的物质的量减少
C.Z的浓度增加
D.X的物质的量减少
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3.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像:
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解题原则——“先拐先平数值大”。
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。
Ⅰ.表示T2>T1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1,A的转化率减小,说明正反应是气体总体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。
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15.在密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)⇌R(g)+2L。
此反应符合下列图象,R%为R在平衡混合物中的体积分数,该反应是
A.正反应为吸热反应 L是气体
B.正反应为放热反应 L是气体
C.正反应为吸热反应 L是固体
D.正反应为放热反应 L是固体
或液体
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16. T℃时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是()
A.在(t1+10)min时,保持其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动
B.(t1+10)min时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动
C.T℃时,在相同容器中,若由0.3mol·L–1 A 、0.1 mol·L–1B和0.4 mol·L–1C反应,达到平衡后,C的浓度仍为0.4 mol·L–1
D.其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A的转化率增大
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4.百分含量(或转化率)—压强—温度图像:
解题原则——“定一议二”。
在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。
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17.对于2A(g)+B(g)⇌C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:
A、B物质的转化率
B、正反应的速率
C、平衡体系中的A%
D、平衡体系中的C%
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P
Y
100℃
200℃
300℃
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5. 其它图像
反应相同时间,但是不同温度下的转化率/产率。
前一段反应未达到平衡,升温速率快了,反应物转化的更多了,所以转化率就变大了;后一阶段反应平衡,升温左移,所以正反应是放热反应。
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
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L线上所有的点都是平衡点。左上方(E点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,E点必须朝正反应方向移动才能达到平衡状态,所以,E点v正>v逆;则右下方(F点) v正 < v逆
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T
v
v逆
v正
T1
T2
•正反应吸热
T
v
v正
v逆
•正反应吸热
T
C%
450℃
•正反应放热
P
A%
P1
•m+n<p+q
对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)
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化学平衡图像题的解题方法
看反应特点:
看图像:
反应物和生成物的状态(圈出非气体)
反应前后气体的总物质的量是增大还是减小
反应是吸热,还是放热
一看轴,即横坐标和纵坐标的意义。
二看线,即弄清图像中线的走向和变化趋势。
三看点,即一些特殊点如起点、拐点、终点、交点、最高点、最低点的意义。
四看辅助线(等温线,等压线,平衡线)。
五看量的变化如浓度、温度、转化率、物质的量、斜率的变化等。
最高点、最低点、与 x 轴的平行线往往代表平衡状态
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化学平衡图像题的解题方法
联想规律:
依据图像信息,利用平衡移动原理,分析可逆反应的特征
做判断:
根据图像中所表现的关系与所学规律对比,做出符合要求的判断
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18.化学反应mA(g)+nB(g) ⇌qC(g)+pD(g),l 线上所有的点都是平衡点,A的百分含量随压强的变化曲线图如下图所示,下列表述不正确的是(单选)( )
A. E点, v(正)> v(逆)
B. F点, v(逆)> v(正)
C. D点, v(正)= v(逆)
D. m+n > q+p
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D
·D
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19.在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X,Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比nx/ny的关系如图所示,则X,Y的反应方程式可表示为()
A.2X+Y⇌3Z
B.3X+2Y⇌2Z
C.X+3Y⇌Z
D.3X+Y⇌Z
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20.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()
A.该反应的△H<0,且p1<p2
B.反应速率:ν逆(状态A)>ν逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,
达平衡时CH3OH的体积分数不同
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22.将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,在一定条件下发生下列反应:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是 ( )
A. C点对应状态的平衡常数
K(C)=10-3.638
B.该反应的△H>0
C. NH3的体积分数不变时,该反应
一定达到平衡状态
D. 30℃时,B点对应状态的 v正<v逆
$