化学反应速率及化学平衡图像专题.docx
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化学反应速率及化学平衡图像专题
化学反应速率与化学平衡——图像专题
v一、化学反应速率图像
1.浓度(或物质的量)----时间图像
2.速率----时间图像
3.速率----T/P图像
v二、化学平衡图像
1.含量——时间图像
2.含量——压强/温度曲线
一、化学反应速率图像
v1.浓度(或物质的量)----时间图像
v
(1)分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。
v
(2)浓度(物质的量)变化量之比=计量系数之比
v(3)是否为可逆反应
观察下图:
v规律:
vC-t图像:
斜率代表反应速率
(1)浓度发生突变,改变了反应物的浓度(直接改变浓度或改变体积):
①改变反应物的浓度,只有某些物质的浓度发生改变;②改变体积,所有物质的浓度均发生同等比例的改变
(2)浓度不发生突变,改变温度或加催化剂。
(3)根据斜率的改变分析改变的条件
vn-t图像:
斜率代表反应速率
(1)物质的量发生突变,改变了反应物的浓度;
(2)物质的量不发生突变,改变温度或加催化剂或改变体积。
(3)根据斜率的改变分析改变的条件
【技巧】1、C-t与n-t图像规律中的不同。
2、找突变点
练习1:
观察下图,回答:
①由第Ⅰ次平衡到第Ⅱ次平衡,平衡移动的方向是________,采取的措施是_______________;
②比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应速度(T3)的高低:
T2____T3填(“>、=、<”)判断的理由是____________
答案:
正反应;从反应体系中移除产物C;>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
练习2:
正反应放热的可逆反应,若反应开始经t1s后达平衡,在t2s时由于反应条件改变,使平衡破坏,到t3s时又达平衡,如下图所示。
(1)该反应的反应物是______
(2)该反应的化学方程式为_________________
(3)分析从t2到t3时曲线改变的原因是()
A、增大了X或Y的浓度
B、使用了催化剂
C、缩小体积,使体系压强增大
D、升高了反应温度
答案:
;
D
练习3:
已知A、B、C都是气态物质。
在一定温度下的密闭容器中进行反应,其物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。
以下说法中不正确的是()
A.该反应方程式可表示为:
3A+B
2C
B.15min时,升高了反应体系的温度
C.15min时,使用了正催化剂
D.15min时,增大了反应体系的压强
v2、速率----时间图像(如下图)
v
(1)若a、b无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。
v
(2)若a、b有断点,则平衡移动原因可能是:
①改变反应体系的压强;②改变反应体系的温度;③同时不同程度地改变反应物(或生成物)的浓度;
v(3)若V正在V逆的上方,平衡向正反应方向移动
若V逆在V正的上方,平衡向逆反应方向移动
v(4)若平衡无移动,则原因可能是:
①反应前后气体分子体积不变;②使用了催化剂;③等效平衡
练习1:
对于反应N2+3H22NH3;△H<0,分析下图,确定t1—t5各点所改变的条件分别是什么?
答案:
增大N2或H2的浓度;减小NH3的浓度;增大压强;降低温度;使用催化剂
练习2:
对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g);△H<0,有如下图所示的变化,请分析引起平衡移动的因素可能是什么?
并说明理由。
解答:
由于v正、v逆均有不同程度的增大,引起平衡移动
的因素可能是a.升高温度;b.增大压强。
根据反应方程式,升高温度平衡向逆反应方向移动,与图示相符;增大压强平衡向正反应方向移动,与图示不相符。
故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。
练习3:
一定温度下,在2L的密闭容器中发生如下反应:
A(s)+2B(g)xC(g)△H<0,B、C的物质的量随时间变化的关系如图1,达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件,逆反应速率随时间变化的关系如图2.
下列有关说法正确的是( )
A.x=2,反应开始2 min内,v(B)=0.1 mol/(L•min)
B.t1时改变的条件是降温,平衡逆向移动
C.t2时改变的条件可能是增大c(C),平衡时B的物质的量分数增大
D.t3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变
答案:
D
v3.速率----T/P图像
v练习1:
看图,说出反应起始时是从正反应;还是从逆反应开始?
升温后,化学平衡向什么方向移动?
该反应的正反应是放热还是吸热反应,反应前后气体分子数是增大还是减小?
答案:
(1)v正、v逆均不为0,正、逆反应同时反应开始。
(2)升温后,v正>v逆,平衡向正反应方向移动。
(3)△H>0
(4)m+n>p+q
练习2:
下图合理吗?
为什么?
解析:
在V-T/P图像中,温度或压强改变,发生相同的改变(同时增大或同时减小)只是v正、v逆改变的程度不同。
练习3:
下列各图是温度或压强对反应:
2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)(正反应为吸热反应)的正逆反应速率的影响,其中正确的图象是()
答案:
AD
v二、化学平衡图像
v1.含量——时间图像
看图技巧:
(1)看清横纵坐标含义
(2)先拐先平衡数值大
(3)平衡移动
主要有以下几类图像
v①百分含量——时间图像
v图1:
解答:
1、T1>T2
2、是放热反应ΔH<0
图2:
解答:
1、P1>P2
2、m+n>p+q
v②转化率——时间图像
图1:
解答:
1、T1>T2
2、是放热反应ΔH<0
图2:
解答:
m+n
v③产率——时间图像
图1:
解答:
1、T2>T1
2、是吸热反应ΔH>0
图2:
解答:
m+n
练习1:
下列图像是否正确?
解答:
不符合“先拐先平数值大“原则,一定错误。
练习2:
看图,对于下列反应,比较T1与T2,P1与P2的大小?
正反应是吸热反应还是放热反应?
解答:
T1 练习3: 解答: m+n=p+q 练习4: 已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2(g);△H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。 若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是() 答案: C 练习5: 在某恒容的密闭容器,可逆反应: A(g)+B(g)xC(g);△H<0,符合下列图像(I)所示关系,由此推断对图(II)的正确说法是() A.p3>p4,Y轴表示A的转化率 B.p3<p4,Y轴表示B的百分含量 C.p3>p4,Y轴表示混合气体的密度 D.p3>p4,Y轴表示混合气体的平均摩尔质量 答案: AD v2.含量——压强/温度曲线 v看图技巧: v (1)看单支曲线图形趋势 v (2)“定一议二” v①百分含量——压强/温度图像 图1: 解答: m+n v②转化率——压强/温度图像 图1: 解答: m+n>p+q;△H<0 练习1: 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据图象填空: m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q △H△H△H 答案: >,<0;>,>0;<,>0 练习2: 反应X(g)+3Y(g)2Z(g);△H<0,在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的体积分数随温度变化曲线为() 答案: C 练习3: 下图是在其它条件一定时,反应2NO+O22NO2;ΔH<0)中NO的最大转化率与温度的关系曲线。 图中坐标有A、B、C、D、E5点,其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是() 答案: C 模拟题 1、一定条件下,将一定量的A,B,C,D四种物质,置于密闭容器中发生如下反应: mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后,测得B的浓度为0.5mol/L。 保持温度不变,将密闭容器的容积扩大到原来的两倍,再次达到平衡后,测得B的浓度为0.2mol/L。 当其它条件不变时,C在反应混合物中的体积分数(ѱ)与温度(T)时间(t)的关系如图所示。 下列叙述正确的是() A.容积扩大到原来的两倍,平衡向逆反应方向移动 B.化学方程式中n>p+q C.达到平衡后,若升高温度,平衡向逆反应方向移动 D.达平衡后,增加A的量,有利于提高B的转化率 答案: C 2、某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。 下列说法中正确的是() A.30min时降低温度,40min时升高温度 B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应 C.8min前A的平均反应速率为0.08mol/(L·min) D.30min~40min间该反应使用了催化剂 答案: C 高考题 1、一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10的是() 答案: A 2、25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应: Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示,下列判断正确的是() A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大 B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小 C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0 D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2 答案: D 3、电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4): Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)△H<0;该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是() 答案: A 4、在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L,c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。 反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。 (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。 所改变的条件和判断的理由是: ②__________________________________________________ ③__________________________________________________ (2)实验②平衡时B的转化率为_______;实验③平衡时C的浓度为___________; (3)该反应的△H____O;判断理由: ___________________ (4)该反应进行到4.0min时的平均反应速率: 实验②: VB_________________________实验③: VC____________________ 答案: (1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变;③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小 (2)40%;0.06mol/L (3)﹥;升高温度向正方向移动 (4)VB=0.014mol(L·min)-1;VC=0.008mol(L·min)-1
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