（浙江选考）2020版高考化学一轮复习专题七专项突破三化学反应速率和化学平衡图像分析课件.pptx

1、专项突破三 化学反应速率和 化学平衡图像分析,类型一 速率压强(或温度)图像,类型二 转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图像,考法突破,类型三 恒温线(或恒压线)图像,类型四 浓度时间图像,1.解答化学平衡图像题的思路,考法突破,2.化学平衡图像题解题技巧 (1)先拐先平数值大:在含量(转化率)时间曲线中,先出现拐点的先达 到平衡,表示温度较高、有催化剂或压强较大等。 (2)定一议二:当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个 量的关系,有时还需要作辅助线。 (3)三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小; 三看化学平衡移动的方向。,典例1 可逆反应mA(

2、g) nB(g)+pC(s) H=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像,以下叙述正确的是( C )A.mn,Q0 B.mn+p,Q0,C.mn,Q0 D.mn+p,Q0,类型一 速率压强(或温度)图像,解析 由图像可知,正反应速率与逆反应速率的交叉点为平衡状态;达 到平衡时,升高温度,v正、v逆都增大,且v逆v正,平衡向逆反应方向移动,逆 反应为吸热反应,故Hv逆,平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积减小的反应,故mn, C正确。,(1) 上图表示正反应为气体分子数减小或吸热的反应,图中交点表示反应达 到平衡状态。,反思归纳,(2) 上图表示正反应为气体分子数增

3、大或放热的反应。,类型二 转化率(或百分含量)时间温度(或压强)图像 典例2 一定温度下,在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应: 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质的量浓度与反 应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间的 变化关系如图所示。,下列说法正确的是 ( B ) A.该反应的正反应为吸热反应 B.乙容器中反应达到平衡时,N2的转化 率小于40%,C.达到平衡时,乙容器中的压强一定大于 甲容器中压强的2倍 D.丙容器中反应达到平衡后,再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2,此时v正v逆,解析 A项,甲

4、、丙的投料相同,结合图像,可知温度T1T2(先拐先平),降 温,n(CO2)增加,说明平衡右移,降温使平衡向放热反应方向移动,推知正 反应为放热反应,故错误;B项,丙中(NO)= 100%=60%,若全 部从生成物一边投料,即开始时投入N2 0.05 molL-1,CO2 0.10 molL-1,则 (N2)=1-60%=40%,而乙中N2为0.10 molL-1,CO2为0.20 molL-1,相当于“加 压”,平衡右移,(N2)减小,使得(N2)乙40%,正确;C项,乙对丙而言,相当 于“加压”,平衡右移,故p乙2p丙,再将甲、丙联系起来,因为甲中温度,高,故p甲p丙,所以p乙v逆, 错误

5、。,反思归纳 转化率时间温度(压强)图像归类上图中A表示某气态反应物。 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 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反 应条件的变化。 若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如甲中T2T1。 若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如乙中p1p2。 若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。 如丙中a使用了催化剂。,(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 图甲中,T2T1,升高温度,A降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。 图乙中,p1p2,增大压强,A升高,平衡正向移

6、动,则正反应为气体体积减 小的反应。 若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为 气体体积增大的反应。,类型三 恒温线(或恒压线)图像 典例3 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CH4的体积分数(CH4)与Z 和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是 ( A ),A.该反应的焓变H0 B.图中Z的大小为a3b C.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(CH4)减小,解析 A项,根据图像可知,温度升高,(CH4)减小,说明平衡右移,则正反

7、应是吸热反应,该反应的焓变H0,故正确;B项,温度一定时,Z增大,平衡 右移,(CH4)减小,则a3,故错误;D 项,加压后X点对应的平衡左移,(CH4)增大,故错误。,反思归纳 恒温(压)线特点及解题技巧 1.特点:该类图像的纵坐标为反应物的转化率()或物质的平衡浓度(c), 横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型有(如下图所示):,2.解题技巧:采用“定一议二”法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒 量,讨论另外两个量的关系。,典例4 汽车尾气中NO产生的反应为: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

8、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 反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 ( A ),类型四 浓度时间图像,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H0,解析 N2(g)+O2(g) 2NO(g) 始(molL-1): c0 c0 0 转(molL-1): c0-c1 c0 -c1 2(c0-c1) 平(molL-1): c1 c1 2(c0-c1) 故温度T下,K= ,A项正确;对于反应物、生成物均为气体的反

9、应 来说,恒容条件下,密度是定值,B项不正确;催化剂只影响反应速率,不影 响平衡状态,C项不正确;若曲线b对应的条件改变是温度,则a到b应是升 温,升高温度c(N2)变小,说明平衡正向移动,该反应的H0,D项不正确。,1.一定温度下,密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H 0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的 是 ( D ) A.t2时改变的条件是:只加入一定量的SO2,B.在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K3 C.t1时平衡混合气的 大于t3时平衡混合气的 D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平 衡混合气中SO

10、3的体积分数,解析 t2时,v正(SO2)突然增大,且达到平衡后速率恢复至原来的速率, 如果只加入一定量的SO2,达到新的平衡后,速率应大于原来的速率,A错 误;t1、t3时刻的两个平衡状态相同,平衡常数相等,各物质的百分含量相 同,平均摩尔质量相同,故B、C错误,D正确。,2.在1 L密闭容器中放入0.1 mol X,在一定温度下发生反应:X(g) Y (g)+Z(g) H0,容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所 示。下列说法错误的是 ( D ) A.升高温度,Y的平衡浓度减小,B.t2时X的转化率为80% C.从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)= molL-1min-1 D

11、.若X的初始投入量为0.2 mol,则平衡时容器内总压强为1.8106 Pa,解析 A项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,Y的平衡浓度减小,正 确;B项,设t2时反应的X的物质的量为m mol,则:X(g) Y(g)+Z(g) 起始量(mol) 0.1 0 0 转化量(mol) m m m t2时量(mol) 0.1-m m m 在恒容容器中,气体的压强之比等于其物质的量之比,有 =,解得m=0.08,所以t2时X的转化率为 100%=80%,正确;C项,设从 反应开始到t1时反应的X的物质的量为x mol,则:X(g) Y(g)+Z(g) 起始量(mol) 0.1 0 0 转化量(mol)

12、x x x t1时量(mol) 0.1-x x x 有 = ,解得x=0.04,所以v(X) = molL-1min-1= molL -1,min-1,正确;D项,恒容容器中,若充入0.2 mol X,相当于在原平衡的基础 上增大压强,平衡逆向移动,平衡时气体的体积小于原平衡的2倍,则平衡 时容器内的总压强小于1.8106 Pa,错误。,3.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92 kJmol-1,下图表示L一定时, H2的平衡转化率()随X的变化关系,L(L1、L2)、X分别代表压强或温度 中的一种。下列说法中,不正确的是 ( D ),A.X表示温度 B.L2L1 C.反应

13、速率:v(M)v(N) D.平衡常数:K(M)K(N),解析 A项,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率()减小,故X表 示温度;B项,相同温度时,压强越大,H2的平衡转化率()越大,故L2L1;C 项,压强越大,反应速率越快,故v(M)v(N);D项,温度相同,平衡常数相 同。,4.CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,用于生产多种化工产 品。该技术中的化学反应为:CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) H=+330 kJ/mol。 下图表示初始投料比n(CH4)n(CO2)为13或14时,CH4的转化率在 不同温度(T1、T2)下与压强的关系。(注:投料比用a1、a2表示),(1)a2= 。 (2)判断T1与T2的大小关系,并说明理由: 。,答案 (1)14 (2)T2T1;正反应为吸热反应,温度升高,甲烷的转化率 增大,解析 (1)相同条件下,投料比越小,甲烷的转化率越大,故a2=14。 (2)因正反应为吸热反应,温度升高,甲烷的转化率增大,故T2T1。 专题八 溶液中的离子反应,