全高考化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像考點(diǎn)解析

高考化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像考點(diǎn)解析1．解題思路專題講座(三)分類突破化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像2．解題步驟類型1速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖像曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強(qiáng)等)對正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點(diǎn)是平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)速率增大得快，平衡正向移動。[對點(diǎn)訓(xùn)練]1．下列各圖是溫度(或壓強(qiáng))對反應(yīng)：2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))的正、逆反應(yīng)速率的影響，曲線交點(diǎn)表示建立平衡時(shí)的溫度或壓強(qiáng)，其中正確的是()C[根據(jù)化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，升溫平衡向正向移動，但v正、v逆均增大，加壓，平衡向逆向移動，v逆>v正。]類型2轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像已知不同溫度或壓強(qiáng)下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α(或百分含量)與時(shí)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)的大小及氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系。[以A(g)＋B(g)C(g)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率αA為例說明]解答這類圖像題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)"先拐先平，數(shù)值大"原則分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起，溫度較高時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如甲中T2>T1。②若為壓強(qiáng)變化引起，壓強(qiáng)較大時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如乙中p1>p2。③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法①圖甲中，T2>T1，升高溫度，αA降低，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②圖乙中，p1>p2，增大壓強(qiáng)，αA升高，平衡正向移動，則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)。③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)，乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。[對點(diǎn)訓(xùn)練]2．一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢符合下圖的是()溫度(T)的影響壓強(qiáng)(p)的影響A．CO2(g)＋2NH3(g)==CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH<0B．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0C．CH3CH2OH(g)=CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)=2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH<0A[本題考查化學(xué)平衡知識，通過分析圖像確定可能對應(yīng)的反應(yīng)。觀察圖像可知，達(dá)到平衡用的時(shí)間短反應(yīng)速率快，T2>T1、p1>p2。升高溫度水蒸氣的百分含量降低，說明平衡逆向移動，反應(yīng)放熱，ΔH<0；增大壓強(qiáng)水蒸氣的百分含量增大，說明平衡正向移動，正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，綜合分析A選項(xiàng)中反應(yīng)符合要求。]3．密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A．T1<T2，p1<p2，a＋b>c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．T1>T2，p1<p2，a＋b<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．T1<T2，p1>p2，a＋b<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．T1>T2，p1>p2，a＋b>c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B[由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：①溫度相同(T1)，但壓強(qiáng)為p2時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以p2>p1；②壓強(qiáng)較大(即壓強(qiáng)為p2)時(shí)對應(yīng)的w(B)較大，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動，則a＋b<c。由(T1，p2)和(T2、p2)兩條曲線可以看出：①壓強(qiáng)相同(p2)，但溫度為T1時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以T1>T2；②溫度較高(即溫度為T1)時(shí)對應(yīng)的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。]4.在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量B．T2下，在0～t1時(shí)間內(nèi)，C．M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆D．M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小C[根據(jù)圖像給出的在不同溫度下達(dá)到平衡所需要的時(shí)間可得出：T1>T2，再根據(jù)不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)c(X)的大小可推出此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。M點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率小于W點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率，因此反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出類型3恒溫線或恒壓線圖像以反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)ΔH<0為例解答這類圖像題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)"定一議二"原則：可通過分析相同溫度下不同壓強(qiáng)時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率大小來判斷平衡移動的方向，從而確定反應(yīng)方程式中反應(yīng)物與產(chǎn)物氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。如甲中任取一條溫度曲線研究，壓強(qiáng)增大，αA增大，平衡正向移動，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，乙中任取橫坐標(biāo)一點(diǎn)作橫坐標(biāo)垂直線，也能得出結(jié)論。(2)通過分析相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的大小來判斷平衡移動的方向，從而確定反應(yīng)的熱效應(yīng)。如利用上述分析方法，在甲中作垂直線，乙中任取一曲線，即能分析出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。[對點(diǎn)訓(xùn)練]5．(2016·山西六校聯(lián)考)在恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。達(dá)到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()A[本題考查有關(guān)反應(yīng)條件對化學(xué)平衡移動的影響。A項(xiàng)，當(dāng)再通入A時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動，B的轉(zhuǎn)化率增大，正確；B項(xiàng)，加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，而不能影響化學(xué)平衡的移動，所以A的體積分?jǐn)?shù)不變，錯誤；C項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤；D項(xiàng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤。]6．(2017·武漢模擬)已知(HF)2(g)2HF(g)ΔH>0，且平衡體系的總質(zhì)量(m總)與總物質(zhì)的量(n總)之比在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()7．有一化學(xué)平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如圖所示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n>p＋qB．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n<p＋qC．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n<p＋qD．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n>p＋qD[圖像中有三個量，應(yīng)定一個量來分別討論另外兩個量之間的關(guān)系。定壓強(qiáng)，討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強(qiáng)下，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A、C錯誤；定溫度，討論壓強(qiáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即m＋n>p＋q，B錯誤，D正確。]類型4幾種特殊圖像的分析(1)對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M點(diǎn)前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物開始，則v正>v逆；M點(diǎn)為剛達(dá)到的平衡點(diǎn)。M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A%增大(C%減小)，平衡逆向移動，ΔH<0。(2)對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。左上方(E點(diǎn))，A%大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系中的A%，E點(diǎn)必須向正反應(yīng)方向移動才能達(dá)到平衡狀態(tài)，所以，E點(diǎn)v正>v逆；則右下方(F點(diǎn))v正<v逆。(3)對于反應(yīng)3A(g)＋B(g)2C。A、B轉(zhuǎn)化率與eq\f(nA,nB)的關(guān)系[對點(diǎn)訓(xùn)練]8．(2017·濟(jì)南模擬)二氧化硫的催化氧化原理為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)混合體系在平衡狀態(tài)時(shí)SO3的百分含量與溫度的關(guān)系如右圖所示。下列說法錯誤的是()A．在D點(diǎn)時(shí)，v(正)<v(逆)B．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)的ΔH<0C．若B、C點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為KB、KC，則KB>KCD．恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣，平衡向左移動A[A項(xiàng)，T1時(shí)D→A，反應(yīng)向正方向進(jìn)行，v(正)>v(逆)。]9．在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度下，發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時(shí)測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，如右圖：(1)A、B、C、D、E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是________。(2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填"放熱"或"吸熱")。(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段的曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說明理由：____________________________________。[解析]溫度低時(shí)，反應(yīng)慢，t秒未到平衡。溫度高時(shí)，反應(yīng)快，t秒已平衡，且溫度升高時(shí)，平衡逆向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。[答案](1)A、B(2)放熱(3)AC段：反應(yīng)開始v正>v逆，反應(yīng)向右進(jìn)行