内容正文:
第二节 化学平衡
第6课时 化学平衡图像(习题课)
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.了解常见的化学平衡图像类型,获取图像图表信息。
2.构建化学平衡图像的解题思维模型与解题分析方法。
1
类型1.n —t 或 c—t 图像
知识精讲
【例题1】研究反应2X(g) ⇌Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率
加快
B.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反
应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D.在0~10 min内,实验②的平均反应速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
D
知识精讲
【训练1】在实验Ⅰ和实验Ⅱ中,用一定体积、一定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应放出CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石,实验Ⅱ用的是粉末状的石灰石。图中能正确反映这两种实验结果的图像是( )
B
知识精讲
解答这类图像题时应注意以下三点:
(1)若图像连续型,改变的条件是浓度,若图像“断点”型,改变的条件是温度、压强或催化剂。
(2)新平衡在原平衡的上方,则是“增大”了反应条件;新平衡在原平衡的下方,则是“减小”了反应条件。
(3)若v(正)在上,则正向移动;若v(正)下,则逆向移动。
类型2.v—t 图像
知识精讲
【例题2】如图是可逆反应A+2B ⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是( )
A.正反应是放热反应 B.D可能是气体
C.逆反应是放热反应 D.A、B、C、D均为气体
A
知识精讲
(以反应A(g)+B(g) ⇌C(g)中反应物的转化率αA为例说明)
解答这类图像题时应注意以下两点:
(1)“先拐先平,数值大”原则,温度高或压强大或使用催化剂速率快,反应达平衡所需时间短。反应先达平衡图像先达拐点。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法。
①图甲中,正反应为放热反应。
②图乙中,则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示C的百分含量呢?
类型3.a或φ—t图像
知识精讲
【例题3】在相同压强不同温度下的反应:
A(g)+B(g) ⇌C(g);
A的百分含量和温度的关系如图所示,下列结论正确的是( )
A.T1>T2,正反应吸热
B.T1<T2,正反应吸热
C.T1>T2,正反应放热
D.T1<T2,正反应放热
C
t
A%
T1
T2
0
知识精讲
【训练2】 (双选)如图所示,图中a曲线表示 X(g) + Y(g) ⇌2Z(g) + W(s) △H<0 的反应过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是( )
A. 加入催化剂
B. 增大Y的浓度
C. 降低温度
D. 增大体系压强
AD
知识精讲
(以反应A(g)+B(g) ⇌C(g)中反应物的转化率αA为例说明)
解答这类图像题时应注意以下两点:
(1)“定一议二”原则:如甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,αA增大,平衡正移,正反应为气体体积减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也能得出结论。
(2) 如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能析出正反应为放热反应。
类型4. a或φ—T—P 图像
知识精讲
【例题4】有一化学平衡mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是( )
A.正反应是放热反应;m+n>p+q
B.正反应是吸热反应;m+n<p+q
C.正反应是放热反应;m+n<p+q
D.正反应是吸热反应;m+n>p+q
D
知识精讲
类型5.特殊图像
(1)对于反应aA(g)+bB(g) ⇌cC(g)+dD(g)
ΔH<0,M点前,表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程,则v正>v逆,M点为平衡点,M点后为平衡受温度的影响情况。
(2)上右图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的是点3,表示v正<v逆的是点1,而点2、4表示v正=v逆。
知识精讲
化学平衡图像分析方法导引:
1、看图像(选修1教材P33)
①横、纵坐标的含义;
②曲线的斜率或者趋势;
③曲线上的特殊点,如起点、终点、交点、拐点;
④根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等。
2、想规律:联想外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响规律。
3、作判断:据图中所表现的关系与所学规律对比,作出合理判断。
4、解题技巧:先拐先平数值大;定一议二等。
知识精讲
【训练3】密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中C的质量分数w(C)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.T1<T2,a+b>c,正反应为放热反应
B.T1>T2,a+b<c,正反应为吸热反应
C.p1>p2,a+b<c,正反应为吸热反应
D.p1<p2,a+b>c,正反应为放热反应
D
w(C)
对点训练
【训练4】已知在一定条件下,反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1
(a>0),某实验小组测得X的转化率(α)在不同温度与压强(p)下的实验数据,三者之间关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中A、B两点对应的平衡常数相等
B.上述反应在达到平衡后,缩小体积,Y的转化率提高
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
D.将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量为2a kJ
B
对点训练
【训练5】对反应aA(g)+bB(g) ⇌cC(g)+dD(g) ΔH,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是( )
A.图①中,若p1>p2,则a+b>c+d
B.图②中,若T2>T1,则ΔH<0且a+b=c+d
C.图③中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.图④中,若ΔH<0,则纵坐标不可能是反应物的转化率
C
对点训练
课后作业:
1、复习本节课所学内容;
2、另网内搜“简单幸福”高中化学选择性必修1
《同步课时作业》专辑课时训练(13)
对点训练
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为:(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,
X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化
曲线如图所示。
根据图像可进行如下计算:
(1)某物质的平均反应速率、转化率,如v(X)=eq \f(n1-n3,V·t3) mol/(L·s),Y的转化率=eq \f(n2-n3,n2)×100%。
以反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0,
m+n>p+q为例:
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