高中化學平衡圖像專題

化學平衡圖像專題

基礎知識：

對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)m+n邛+q

保持其她條件不變，只改變一個條件時，請根據(jù)反應原理填寫表格:

條件改變變化結(jié)果

條件改變V逆V正變化K變化平衡移動反應A得濃度C(A)A轉(zhuǎn)化率C得含量

1C(A)增大

2C(A)減小

3C(C)增大

4C(C)減小

5溫度升高

6溫度降低

7壓強增大

8壓強減小

9加催化劑

課時探究

探究一、圖像繪制，讀圖解題

例題1:氨氣有廣泛用途，工業(yè)上利用反應3H2(g)+N?(g)2NH3(g)來合成氨氣;某小組為

了探究外界條件對反應得影響，在ab兩種條件下分別加入相同濃度得氫氣與氮氣合成

氨氣，氫氣得濃度隨時間變化如下表：

時間t/min02468

條件21

ac(H2)/10-mol-L-2、001、501、100、800、80

條件bc(H2)/10-2molL-12、001、301、001、001、00

(1)若探究得條件就是溫度，條件a、b分別為Ti與丁2,則Ti丁2(填或"〈”下同),A"

0,根據(jù)表格數(shù)據(jù)請在下面畫出c(H2)-t圖：

(2)a條件下,0~4min得反應速率為;平衡時,也得轉(zhuǎn)化率為；平衡常

數(shù)為；

(3)在a條件下,8min末將容器體積壓縮至原來得1/2,11min后達到新得平衡，畫出

8min~12min時刻c(H2)得變化曲線。

探究二、圖像解題方法

1、反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)AM：0m+n>p+q

反應速率與時間圖如圖所示,ti時刻只改變一個影響因素

①圖1所示,ti時刻改變得因素就是_______________，平衡向方向移動,

②圖2所示，力時刻改變得因素就是，平衡向方向移動，

③圖3所示，力時刻改變得因素就是，平衡向方向移動,

④圖4所示,ti時刻改變得因素就是，平衡向方向移動,

⑤圖5所示，L時刻改變得因素就是，平衡向方面移動

aA

2、①對于反應mA(g)+nB(g)pC(g),右圖所示，

°t/min

請判斷溫度大小:「0

②對于反應mA(g)+nB(g)pC(g),右圖所示,

請判斷溫度大小:T2,A〃0

PiP2,m+np

探究三、陌生圖像得解題技能

1、解決得問題就是什么？從圖像可以得到什么信息?該信息與所學知識得關聯(lián)?能用關

聯(lián)解決問題？

衡狀態(tài)得影響時，得到如圖所示得變化規(guī)律(圖中n表示物質(zhì)得量)，根據(jù)圖示得出得結(jié)論中正

確得就是()

A.反應速率a>b>c

B.a、c兩點A2得轉(zhuǎn)化率相等

C.a點得化學平衡常數(shù)小于b點得化學平衡常數(shù)

D.達到平衡時,AB3得物質(zhì)得量大小為:c>b>a

例題2:在容積相同得不同密閉容器中內(nèi)，分別充入同量得N2與H2,在不同溫度下，任其發(fā)生反

應:3出+用2NH3,并分別在t()秒時測定其中N%得體積分數(shù)[x(NH3)],繪成如圖得曲線。

(1)A、B、C、D、E五點中，尚未達到化學平衡狀態(tài)得點就是。

(2)此可逆反應得正反應就是—(填“放”或“吸”)熱反應。

(3)B、D兩點正反應速率得大小關系就是。

X

(4)溫度T<T3時,(NH3)逐漸增大得原因就是

X

溫度T>T3時，(NH3)逐漸減小得原因就

是。

練習：

1、甲醇既就是重要得化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2與H2)在

催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生得主要反應如下:

①CO(g)+2H2(g)CH30H(g)△a

②CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g)

@CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

回答下列問題：

(1)反應①得化學平衡常數(shù)K得表達式為；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變

化關系得曲線為(填曲線標記字母)，其判斷理由就是，

(2)合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2,60時，體系中得CO平衡轉(zhuǎn)化率(a)與溫度與壓強得關

系如圖2所示。a(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”)，其原因就

是；圖2

中得壓強由大到小為，其判斷理由就是

2、丙烯睛(CH2=CHCN)就是一種重要得化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)

物有丙烯醛(CH2=CHCH0)與乙睛(CH3CN)等，回答下列問題：

(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯晴(C3H3N)與副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4。)得

熱化學方程式如下：

Q

1

C3H6(g)+NH3(g)+102(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)&H=-515kJmoF

-1

c3H6(g)+o2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)AH=-353kJ-mol

兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因就是;有利于提高丙烯睛平衡產(chǎn)率

得反應條件就是；提高丙烯精反應選擇性得關鍵因素就是。

(2)圖(a)為丙烯睛產(chǎn)率與反應溫度得關系曲線，最高產(chǎn)率對應得溫度為460?？诘陀?6CPC

時,丙烯廉得產(chǎn)率(填“就是”或者“不就是”)對應溫度下得平衡產(chǎn)率，判斷理由就

是；高于

460℃時，丙烯庸產(chǎn)率降低得可能原因就是(雙選，填標號)

C.副反應增多D.反應活化能增大

0.8

0.6

率0.4

產(chǎn)

02

00

350400蜴0500550嘖羊武"。12

℃氨丙烯

(a)

圖圖

(3)丙烯睛與丙烯醛得產(chǎn)率與a氨)/。丙烯)得關系如圖(b)所示。由圖可知，最佳"震)/"丙烯)

約為，理由就是o進料氣氨、空氣、丙烯得理論體積比約

為O

參考答案：

例題2、⑴A、B(2)放熱(3)v(D)>v(B)

(4)反應開始v正>v逆，反應向右進行生成N七溫度升高反應速率加快，故NH3得體積分數(shù)

［x(NH3)］不斷增加;當達到平衡以后，溫度升高.平衡逆向移動，故N%得體積分數(shù)［x(NH3)不斷

減少。

1、(1);a;反應①為放熱反應，平衡常數(shù)數(shù)值應隨溫度升高變小

(2)減小升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向左移動，使得體系中CO得量增大，反應

③為吸熱反應，平衡向右移動，又使產(chǎn)生CO得量增大,總結(jié)果，隨溫度升高，使CO得轉(zhuǎn)化率降

低閂>巳>H相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小得反應,加壓有利于提

升CO得轉(zhuǎn)化率;而反應③為氣體分子數(shù)不變得反應，產(chǎn)生CO得量不受壓強影響，故增大壓強

時,有利于CO得轉(zhuǎn)化率升高

2、(1)兩個反應均為放熱量大得反應;降低溫度、降低壓強;催化劑；

(2)不就是;該反應為放熱反應，平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低;AC

(3)1;該比例下丙烯睛產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；1:7、5:1

2017國甲27

丁烯是一種重要的化工原料?，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：

⑴正丁烷(CMo)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：

@C4Hio(g)=C4H8(g)+H2(g)AH)

已知：@C4Hlo(g)+1o2(g)=C4H8(g)+H20(g)△”2=-119kJ-moL

1

@H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AW3=-242kJ-moP

反應①的A/7,為kJmol'o圖(a)是反應①平衡轉(zhuǎn)化率與反應溫度及壓強的關系圖

x0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應采取的措施是(填

標號)。

A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強D.降低壓強

45

40

35