高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專題課時4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版
《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專題課時4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專題課時4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版(35頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類試題是化學(xué)試題中的一種特殊化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類試題是化學(xué)試題中的一種特殊題型,其特點(diǎn)是:圖像是題目的主要組成部分,把所要考查的題型,其特點(diǎn)是:圖像是題目的主要組成部分,把所要考查的化學(xué)知識寓于圖中曲線上,具有簡明、直觀、形象的特點(diǎn)。該化學(xué)知識寓于圖中曲線上,具有簡明、直觀、形象的特點(diǎn)。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(xiàn)。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(xiàn)。因?yàn)閳D像是用二維坐標(biāo)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(biāo)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(xué)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(xué)科能力要求的不斷提高,這種數(shù)形結(jié)合的試題將頻頻出現(xiàn)。種數(shù)形結(jié)合的試題將頻頻出現(xiàn)。題型說明題型說明微題型一物質(zhì)的量微題型一物質(zhì)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(xiàng),加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,若加項(xiàng),加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,若加入催化劑達(dá)到平衡后,入催化劑達(dá)到平衡后,c(N2)應(yīng)與曲線應(yīng)與曲線a對應(yīng)的平衡濃度相同,錯對應(yīng)的平衡濃度相同,錯誤;誤;D項(xiàng),若曲線項(xiàng),若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,由于曲線對應(yīng)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(dá)到了平衡,故應(yīng)該為升溫,升高溫度,先達(dá)到了平衡,故應(yīng)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(yīng)為吸熱反應(yīng),小,說明平衡向正向移動,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),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(yīng),反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況。況。解釋原因:解釋原因:AB段段(v漸大漸大),因?yàn)槭欠艧岱磻?yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,因?yàn)槭欠艧岱磻?yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,溫度漸高,導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大;溫度漸高,導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大;BC段段(v漸小漸小),則主要因?yàn)?,則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中
4、隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中c(H)漸小,導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。漸小,導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。3.物質(zhì)的量物質(zhì)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(zhì)的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。物質(zhì)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(yīng)物,是反應(yīng)物,Z是產(chǎn)物;是產(chǎn)物;t3時反應(yīng)達(dá)平衡,時反應(yīng)達(dá)平衡,X、Y沒有全部反應(yīng)。沒有全部反應(yīng)。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(zhì)發(fā)生可四種氣體物質(zhì)發(fā)生可逆反應(yīng),其物質(zhì)的量逆反應(yīng),其物質(zhì)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(nèi),內(nèi),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(qiáng)時,圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強(qiáng)C.3 min后體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化后體系的壓強(qiáng)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(yīng)速率隨之降低的反應(yīng)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(yīng)方向移動,時間段平衡均向逆反應(yīng)方向移動,t3t4時間段平衡不發(fā)生移動,故氨氣體積分?jǐn)?shù)最高的時間段應(yīng)該時間段平衡不發(fā)生移動,故氨氣體
6、積分?jǐn)?shù)最高的時間段應(yīng)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(yīng)速率均減小,而降低,正、逆反應(yīng)速率均減小,而t1時刻逆反應(yīng)速率突然增大,時刻逆反應(yīng)速率突然增大,正反應(yīng)速率逐漸增大,故正反應(yīng)速率逐漸增大,故C錯誤。錯誤。答案答案B【思維建?!俊舅季S建?!拷獯鸹瘜W(xué)速率圖像題的思路解答化學(xué)速率圖像題的思路微題型二含量微題型二含量(或轉(zhuǎn)化率或轉(zhuǎn)化率)時間時間溫度溫度(壓強(qiáng)壓強(qiáng))圖像圖像題型示例題型示例A.反應(yīng)反應(yīng)CO2(g)C(s)=2CO(g)的的S0、H0B.體系的總壓強(qiáng)體系的總壓強(qiáng)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(yīng)速率逆反應(yīng)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(xiàng),項(xiàng),CO2(g)C(s)=2CO(g)氣體的物質(zhì)的量增加氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng),故的反應(yīng),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(xiàng),相同溫度下,圖中項(xiàng),相同溫度下,圖中點(diǎn)所點(diǎn)所在曲線對應(yīng)的在曲線對應(yīng)的c(CO2)高,表示通入高,表示通入0.2 mol CO2,則,則點(diǎn)所在曲線點(diǎn)所在曲線表示通入表示通入0.1 mol CO2,點(diǎn)和
8、點(diǎn)和點(diǎn)的點(diǎn)的c(CO2)相等,由圖知參加反相等,由圖知參加反應(yīng)的應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量;的物質(zhì)的量;點(diǎn)大于點(diǎn)大于點(diǎn)的點(diǎn)的2倍,且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),同倍,且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),同時時點(diǎn)的溫度比點(diǎn)的溫度比點(diǎn)高,所以體系的總壓強(qiáng)點(diǎn)高,所以體系的總壓強(qiáng)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(xiàng),狀態(tài)項(xiàng),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(dāng)于加壓,平衡向逆反應(yīng)方向
9、移動,所以相當(dāng)于加壓,平衡向逆反應(yīng)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(qiáng)下,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率已知不同溫度或壓強(qiáng)下,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(或百分含量或百分含量)與時間與時間的關(guān)系曲線,推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強(qiáng)的大小及的關(guān)系曲線,推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強(qiáng)的大小及氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系。氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系。以以aA(g)bB(g) cC(g)中中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率A為例說明為例說明解答這類圖像題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn):解答這類圖像題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)“先拐先平,數(shù)值大先拐先平,數(shù)
10、值大”原則:原則:分析反應(yīng)由開始分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時起始物質(zhì)相同時)達(dá)到平衡所用時間的長短可達(dá)到平衡所用時間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。推知反應(yīng)條件的變化。若為溫度變化引起,溫度較高時,反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短,若為溫度變化引起,溫度較高時,反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短,如甲中如甲中T2T1。若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時,反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短。若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時,反應(yīng)達(dá)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(yīng)達(dá)平衡所需若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應(yīng)達(dá)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(yīng)規(guī)律的判斷方法:正確掌握圖像中反應(yīng)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(yīng)為降低,平衡逆移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)。圖乙中,圖乙中,p1p2,增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),A升高,平衡正移,則正反應(yīng)升高,平衡正移,則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)。為氣體體積縮小的反應(yīng)。若縱坐標(biāo)表示若縱坐標(biāo)表示A的百分含量,則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),乙的百分含量,則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。題型精練題型精練解析解析因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,達(dá)因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所
12、用時間減少,但是平衡向逆反應(yīng)方向移動,到平衡所用時間減少,但是平衡向逆反應(yīng)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(qiáng),反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所錯誤;增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所用時間減少,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡用時間減少,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,向逆反應(yīng)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(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所用的時間,有影響,只是加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)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(yīng)反應(yīng):2
13、H2SO4(l)=2SO2(g)O22H2O(g)H550 kJmol1它由兩步反應(yīng)組成:它由兩步反應(yīng)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(qiáng)或溫度,下圖表示可分別代表壓強(qiáng)或溫度,下圖表示L一定時,一定時,中中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。的變化關(guān)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(guān)系,并簡述理由:的大小關(guān)系,并簡述理由:_?!痉椒偨Y(jié)】【方法總結(jié)】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(dāng)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(dāng)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(guān)系,有時還需要作輔助線。個量的關(guān)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(yīng)速率是增大還是減小;二看一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看v正正、v逆逆的相對大?。蝗南鄬Υ笮。蝗椿瘜W(xué)平衡移動的方向??椿瘜W(xué)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(qiáng)平衡時氫氣的壓強(qiáng)(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(shù)比數(shù)比(H/M)。【知識歸納】【知識歸納】該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(),橫坐標(biāo)為溫度橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)或壓強(qiáng)(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(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率所示曲線是其他條件不變時,某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度與溫度(T)的關(guān)系曲線,圖中標(biāo)出的的關(guān)系曲線,圖中標(biāo)出
16、的1、2、3、4四個點(diǎn),表示四個點(diǎn),表示v正正v逆逆的點(diǎn)是的點(diǎn)是3,表示,表示v正正v逆逆的點(diǎn)是的點(diǎn)是1,而,而2、4點(diǎn)表示點(diǎn)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(yīng):可逆反應(yīng):A(g)2B(g) 2C(g)HQ kJ/mol(Q0),條件變化時,影響平衡移動的關(guān)系如,條件變化時,影響平衡移動的關(guān)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(biāo)指,縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.p1p2,縱坐標(biāo)指,縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率題型精練題型精練解析解析結(jié)合圖像可確定,若結(jié)合圖像可確定,
17、若p1p2,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將減小,氣體的物質(zhì)的量減小,即混合氣體的平均的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將減小,氣體的物質(zhì)的量減小,即混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,故摩爾質(zhì)量增大,故A項(xiàng)錯誤,項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確;若項(xiàng)正確;若p1p2,增大壓強(qiáng)平,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,混合氣體中衡正向移動,混合氣體中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,A的轉(zhuǎn)化率將增的轉(zhuǎn)化率將增大,故大,故B、D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案A(1)該反應(yīng)屬于該反應(yīng)屬于_反應(yīng)反應(yīng)(填填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”)。(2)100 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù):時,該反應(yīng)的平衡常數(shù):K_(用含用含a、b的代的代數(shù)式表示數(shù)式表示)。若
18、一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)。若一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大,對此反應(yīng)的值很大,對此反應(yīng)的說法正確的是說法正確的是_(填序號填序號)。a.該反應(yīng)使用催化劑意義不大該反應(yīng)使用催化劑意義不大b.該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成c.該反應(yīng)達(dá)到平衡時至少有一種反應(yīng)物百分含量很小該反應(yīng)達(dá)到平衡時至少有一種反應(yīng)物百分含量很小d.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)(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(dá)到平衡時,達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)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(shù),平衡常數(shù)_。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?!拷獯鹚俾势胶鈭D像題的一般步驟解答速率平衡圖像題的一般步驟
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