高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 專題課時4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版

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1、專題課時專題課時4巧解平衡及速率圖像題巧解平衡及速率圖像題化學反應速率和化學平衡圖像類試題是化學試題中的一種特殊化學反應速率和化學平衡圖像類試題是化學試題中的一種特殊題型，其特點是：圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的題型，其特點是：圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的化學知識寓于圖中曲線上，具有簡明、直觀、形象的特點。該化學知識寓于圖中曲線上，具有簡明、直觀、形象的特點。該類試題以選擇題為主要題型，偶爾也會在非選擇題中出現。因類試題以選擇題為主要題型，偶爾也會在非選擇題中出現。因為圖像是用二維坐標表示的，所以該類試題包含的信息量比較為圖像是用二維坐標表示的，所以該類試題包含的信息量比較大

2、，隨著高考的不斷改革以及對學科能力要求的不斷提高，這大，隨著高考的不斷改革以及對學科能力要求的不斷提高，這種數形結合的試題將頻頻出現。種數形結合的試題將頻頻出現。題型說明題型說明微題型一物質的量微題型一物質的量(濃度濃度)、速率、速率時間圖像時間圖像題型示例題型示例C項，加入催化劑只改變反應速率而不改變反應的轉化率，若加項，加入催化劑只改變反應速率而不改變反應的轉化率，若加入催化劑達到平衡后，入催化劑達到平衡后，c(N2)應與曲線應與曲線a對應的平衡濃度相同，錯對應的平衡濃度相同，錯誤；誤；D項，若曲線項，若曲線b對應的條件改變是溫度，由于曲線對應的條件改變是溫度，由于曲線b相對于曲相對于曲線

3、線a先達到了平衡，故應該為升溫，升高溫度，先達到了平衡，故應該為升溫，升高溫度，N2的平衡濃度減的平衡濃度減小，說明平衡向正向移動，該反應為吸熱反應，小，說明平衡向正向移動，該反應為吸熱反應，H0，錯誤。，錯誤。答案答案A2.全程速率全程速率時間圖像時間圖像如如Zn與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化出現如圖情與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化出現如圖情況。況。解釋原因：解釋原因：AB段段(v漸大漸大)，因為是放熱反應，隨反應的進行，因為是放熱反應，隨反應的進行，溫度漸高，導致反應速率的漸大；溫度漸高，導致反應速率的漸大；BC段段(v漸小漸小)，則主要因為，則主要因為隨反應的進行，溶液中

4、隨反應的進行，溶液中c(H)漸小，導致反應速率漸小。漸小，導致反應速率漸小。3.物質的量物質的量(或濃度或濃度)時間圖像時間圖像例如，某溫度時，在定容例如，某溫度時，在定容(V L)容器中，容器中，X、Y、Z三種物質的三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息是由圖像得出的信息是X、Y是反應物，是反應物，Z是產物；是產物；t3時反應達平衡，時反應達平衡，X、Y沒有全部反應。沒有全部反應。1.在容積為在容積為2 L的密閉容器中，的密閉容器中，A、B、C、D四種氣體物質發(fā)生可四種氣體物質發(fā)生可逆反應，其物質的量逆反應，其物質的量n(mol)

5、隨時間隨時間t(min)的變化曲線如圖所示。的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是下列說法正確的是()題型精練題型精練A.02 min內，內，v(A)0.2 molL1min1B.在在2 min時，圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強時，圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強C.3 min后體系的壓強不再發(fā)生變化后體系的壓強不再發(fā)生變化D.增大氣體增大氣體D的濃度，的濃度，A的反應速率隨之降低的反應速率隨之降低答案答案C解析解析由于由于t1t2，t4t5時間段平衡均向逆反應方向移動，時間段平衡均向逆反應方向移動，t3t4時間段平衡不發(fā)生移動，故氨氣體積分數最高的時間段應該時間段平衡不發(fā)生移動，故氨氣體

6、積分數最高的時間段應該是是0t1，A、D錯誤；錯誤；t3t4時間段平衡沒有移動，時間段平衡沒有移動，B正確；溫度正確；溫度降低，正、逆反應速率均減小，而降低，正、逆反應速率均減小，而t1時刻逆反應速率突然增大，時刻逆反應速率突然增大，正反應速率逐漸增大，故正反應速率逐漸增大，故C錯誤。錯誤。答案答案B【思維建模】【思維建?！拷獯鸹瘜W速率圖像題的思路解答化學速率圖像題的思路微題型二含量微題型二含量(或轉化率或轉化率)時間時間溫度溫度(壓強壓強)圖像圖像題型示例題型示例A.反應反應CO2(g)C(s)=2CO(g)的的S0、H0B.體系的總壓強體系的總壓強p總總：p總總(狀態(tài)狀態(tài))2p總總(狀態(tài)狀

7、態(tài))C.體系中體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)，狀態(tài))2c(CO，狀態(tài)，狀態(tài))D.逆反應速率逆反應速率v逆逆：v逆逆(狀態(tài)狀態(tài))v逆逆(狀態(tài)狀態(tài))思維提示思維提示A項，項，CO2(g)C(s)=2CO(g)氣體的物質的量增加氣體的物質的量增加的反應，故的反應，故S0，觀察圖像知，隨著溫度的升高，觀察圖像知，隨著溫度的升高，c(CO2)減小，減小，平衡為正移，則平衡為正移，則H0，錯誤；，錯誤；B項，相同溫度下，圖中項，相同溫度下，圖中點所點所在曲線對應的在曲線對應的c(CO2)高，表示通入高，表示通入0.2 mol CO2，則，則點所在曲線點所在曲線表示通入表示通入0.1 mol CO2，點和

8、點和點的點的c(CO2)相等，由圖知參加反相等，由圖知參加反應的應的CO2的物質的量；的物質的量；點大于點大于點的點的2倍，且該反應為氣體分子數增多的反應，同倍，且該反應為氣體分子數增多的反應，同時時點的溫度比點的溫度比點高，所以體系的總壓強點高，所以體系的總壓強p總總：p總總(狀態(tài)狀態(tài))2p總總(狀態(tài)狀態(tài))，錯誤；，錯誤；C項，狀態(tài)項，狀態(tài)和和，溫度相同，溫度相同，中中CO2的投料量是的投料量是中中CO2投料量的投料量的2倍，若恒容時兩平衡等效，倍，若恒容時兩平衡等效，則有則有c(CO，狀態(tài)，狀態(tài))2c(CO，狀態(tài)，狀態(tài))，但成比例增加投料量，但成比例增加投料量，相當于加壓，平衡向逆反應方向

9、移動，所以相當于加壓，平衡向逆反應方向移動，所以c(CO，狀態(tài)，狀態(tài))v逆逆(狀態(tài)狀態(tài))，錯誤。，錯誤。答案答案C【技巧歸納】【技巧歸納】已知不同溫度或壓強下，反應物的轉化率已知不同溫度或壓強下，反應物的轉化率(或百分含量或百分含量)與時間與時間的關系曲線，推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及的關系曲線，推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及氣體物質間的化學計量數的關系。氣體物質間的化學計量數的關系。以以aA(g)bB(g) cC(g)中中反應物的轉化率反應物的轉化率A為例說明為例說明解答這類圖像題時應注意以下兩點：解答這類圖像題時應注意以下兩點：(1)“先拐先平，數值大先拐先平，數

10、值大”原則：原則：分析反應由開始分析反應由開始(起始物質相同時起始物質相同時)達到平衡所用時間的長短可達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化。推知反應條件的變化。若為溫度變化引起，溫度較高時，反應達平衡所需時間短，若為溫度變化引起，溫度較高時，反應達平衡所需時間短，如甲中如甲中T2T1。若為壓強變化引起，壓強較大時，反應達平衡所需時間短。若為壓強變化引起，壓強較大時，反應達平衡所需時間短。如乙中如乙中p1p2。若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應達平衡所需若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應達平衡所需時間短。如圖丙中時間短。如圖丙中a使用催化劑。使用催化劑。(2)正確掌握圖像中

11、反應規(guī)律的判斷方法：正確掌握圖像中反應規(guī)律的判斷方法：圖中甲，圖中甲，T2T1，升高溫度，升高溫度，A降低，平衡逆移，正反應為降低，平衡逆移，正反應為放熱反應。放熱反應。圖乙中，圖乙中，p1p2，增大壓強，增大壓強，A升高，平衡正移，則正反應升高，平衡正移，則正反應為氣體體積縮小的反應。為氣體體積縮小的反應。若縱坐標表示若縱坐標表示A的百分含量，則甲中正反應為吸熱反應，乙的百分含量，則甲中正反應為吸熱反應，乙中正反應為氣體體積增大的反應。中正反應為氣體體積增大的反應。題型精練題型精練解析解析因為正反應為放熱反應，升高溫度，反應速率加快，達因為正反應為放熱反應，升高溫度，反應速率加快，達到平衡所

12、用時間減少，但是平衡向逆反應方向移動，到平衡所用時間減少，但是平衡向逆反應方向移動，NO的含量的含量減小，減小，A正確、正確、C錯誤；增大壓強，反應速率加快，達到平衡所錯誤；增大壓強，反應速率加快，達到平衡所用時間減少，正反應為氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡用時間減少，正反應為氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，向逆反應方向移動，NO的含量減小，的含量減小，B正確；催化劑對平衡沒正確；催化劑對平衡沒有影響，只是加快反應速率，縮短達到平衡所用的時間，有影響，只是加快反應速率，縮短達到平衡所用的時間，D正正確。確。答案答案C2.2015北京理綜，北京理綜，26(3)反應反應：2

13、H2SO4(l)=2SO2(g)O22H2O(g)H550 kJmol1它由兩步反應組成：它由兩步反應組成：.H2SO4(l)=SO3(g)H2O(g)H177 kJmol1SO3(g)分解。分解。L(L1，L2)、X可分別代表壓強或溫度，下圖表示可分別代表壓強或溫度，下圖表示L一定時，一定時，中中SO3(g)的平衡轉化率隨的平衡轉化率隨X的變化關系。的變化關系。(1)X代表的物理量是代表的物理量是_。(2)判斷判斷L1、L2的大小關系，并簡述理由：的大小關系，并簡述理由：_。【方法總結】【方法總結】解答速率平衡圖像兩大方法解答速率平衡圖像兩大方法1.定一議二定一議二當圖像中有三個變量時，先確

14、定一個量不變，再討論另外兩當圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系，有時還需要作輔助線。個量的關系，有時還需要作輔助線。2.三步分析法三步分析法一看反應速率是增大還是減??；二看一看反應速率是增大還是減??；二看v正正、v逆逆的相對大??；三的相對大小；三看化學平衡移動的方向。看化學平衡移動的方向。微題型三恒溫微題型三恒溫(壓壓)圖像分析圖像分析【示例【示例3】 2015山東理綜，山東理綜，30，(1)(2)合金貯氫材料具有優(yōu)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。題型示例題型示例(1)一定溫度下，某貯氫

15、合金一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示，縱軸為的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強平衡時氫氣的壓強(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比數比(H/M)?！局R歸納】【知識歸納】該類圖像的縱坐標為物質的平衡濃度該類圖像的縱坐標為物質的平衡濃度(c)或反應物的轉化率或反應物的轉化率()，橫坐標為溫度橫坐標為溫度(T)或壓強或壓強(p)，常見類型如下所示：，常見類型如下所示：如圖如圖2所示曲線是其他條件不變時，某反應物的最大轉化率所示曲線是其他條件不變時，某反應物的最大轉化率()與溫度與溫度(T)的關系曲線，圖中標出的的關系曲線，圖中標出

16、的1、2、3、4四個點，表示四個點，表示v正正v逆逆的點是的點是3，表示，表示v正正v逆逆的點是的點是1，而，而2、4點表示點表示v正正v逆逆。1.(2015重慶一中月考重慶一中月考) 在容積一定的密閉容器中發(fā)生在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應：可逆反應：A(g)2B(g) 2C(g)HQ kJ/mol(Q0)，條件變化時，影響平衡移動的關系如，條件變化時，影響平衡移動的關系如圖所示。下列說法不正確的是圖所示。下列說法不正確的是()A.p1p2，縱坐標指，縱坐標指C的質量分數的質量分數C.p1p2，縱坐標指，縱坐標指A的轉化率的轉化率題型精練題型精練解析解析結合圖像可確定，若結合圖像可確定，

17、若p1p2，增大壓強平衡正向移動，增大壓強平衡正向移動，A的質量分數將減小，氣體的物質的量減小，即混合氣體的平均的質量分數將減小，氣體的物質的量減小，即混合氣體的平均摩爾質量增大，故摩爾質量增大，故A項錯誤，項錯誤，C項正確；若項正確；若p1p2，增大壓強平，增大壓強平衡正向移動，混合氣體中衡正向移動，混合氣體中C的質量分數增大，的質量分數增大，A的轉化率將增的轉化率將增大，故大，故B、D項正確。項正確。答案答案A(1)該反應屬于該反應屬于_反應反應(填填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”)。(2)100 時，該反應的平衡常數：時，該反應的平衡常數：K_(用含用含a、b的代的代數式表示數式表示)。若

18、一個可逆反應的平衡常數。若一個可逆反應的平衡常數K值很大，對此反應的值很大，對此反應的說法正確的是說法正確的是_(填序號填序號)。a.該反應使用催化劑意義不大該反應使用催化劑意義不大b.該反應發(fā)生將在很短時間內完成該反應發(fā)生將在很短時間內完成c.該反應達到平衡時至少有一種反應物百分含量很小該反應達到平衡時至少有一種反應物百分含量很小d.該反應一定是放熱反應該反應一定是放熱反應(3)在溫度和容積不變的情況下，再向平衡體系中充入在溫度和容積不變的情況下，再向平衡體系中充入a mol CO、2a mol H2，達到平衡時，達到平衡時CO轉化率轉化率_(填填“增大增大”、“不不變變”或或“減小減小 ”，下同，下同)，平衡常數，平衡常數_。答案答案(1)放熱放熱(2)b2/a2c(3)增大不變增大不變【思維建?！俊舅季S建模】解答速率平衡圖像題的一般步驟解答速率平衡圖像題的一般步驟