化學(xué)平衡移動(dòng)的圖像專題

2.3化學(xué)平衡（第三課時(shí)）化學(xué)平衡移動(dòng)的圖像專題訓(xùn)練 1、 化學(xué)平衡圖像題的分析方法與思路 1. 化學(xué)平衡圖像題的主要特點(diǎn)： 該類題目的主要特點(diǎn)是通過多種圖像，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)、 規(guī)律進(jìn)行分析考察，題目特別注重對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力和分析判斷能力的考查。 2.解題的方法及思路 （1） 看懂圖像：一看 面（圖像形狀，橫、縱坐標(biāo)的含義），二看線（走向，變化趨勢(shì)），三看點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)），四看是否需作輔助線（等溫線、等壓線、平衡線等），五看量的變化（濃度的變化，溫度變化） （2） 聯(lián)想規(guī)律：外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律。 （3）作出判斷：根據(jù)圖像中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對(duì)比，做出符合題目要求的判斷。 3.解化學(xué)平衡圖像題的原則： “先拐先平衡，數(shù)值大”原則：含量與時(shí)間變化關(guān)系的圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先到達(dá)平衡，說明該曲線表示的溫度較大或壓強(qiáng)較高。aA(g)+bB(g) cC(g) （1） 圖1 圖2 在圖1中，P1 P2 ，a+b c（填“<”“>”) 在圖2中T1 T2，正反應(yīng)為 反應(yīng)（吸熱或放熱） （2） “定一議二”原則：在含量與溫度、壓強(qiáng)變化圖像中，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。即定溫看壓強(qiáng)或定壓看溫度變化，由曲線的高低走勢(shì)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理和指定的可逆反應(yīng)，確定平衡的移動(dòng)方向，反應(yīng)的熱效應(yīng)，反應(yīng)兩邊氣體體積的大小等。 1.01*107 Pa A 的 轉(zhuǎn) 化 率 P A% 500 ℃ mA(g)+nB(g) qC(g)+qD（g） 1.01*106 Pa 200 ℃ T 圖3 圖4 圖3中正反應(yīng)為 反應(yīng)，m+n p+q；圖4中，正反應(yīng)為 反應(yīng)，m+n p+q。 2、 圖像的常見類型： 1.物質(zhì)的量（或濃度）———時(shí)間圖象： 例1：某溫度下，在體積為5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三種物質(zhì)物質(zhì)的量隨著時(shí) 間變化的關(guān)系如所示，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 2ｓ內(nèi)用Ａ的濃度變化和用Ｂ的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率分別為_________、 _________。 圖5 圖6 2.速率－時(shí)間圖： 　　 【例2】對(duì)于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，能引起如圖5平衡移動(dòng)的因素可能是： 能引起如圖6平衡移動(dòng)的因素可能是： 圖2 氫氣發(fā)生速率變化曲線 【例3】把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)氫氣 發(fā)生的速率變化情況如圖2所示，其中ｔ１～ｔ２速率變化的主要原因是 ；ｔ２～ｔ３速率變化的主要原因是 。 [答案]反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高使化學(xué)反應(yīng)速率提高；鹽酸物質(zhì)的量 濃度變小使化學(xué)反應(yīng)速率降低。 3. 速率—壓強(qiáng)（或溫度）圖象 例4 曲線圖 左逆右正 【例4】符合如圖的反應(yīng)為（　?。?。 Ａ．Ｎ２Ｏ３（ｇ）ＮＯ２（ｇ）＋ＮＯ（ｇ） Ｂ．3ＮＯ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（l）2ＨＮＯ３（l）＋ＮＯ（ｇ） Ｃ．4ＮＨ３（ｇ）＋5Ｏ２（ｇ）4ＮＯ（ｇ）＋6Ｈ２Ｏ（ｇ） Ｄ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ（ｓ）2ＣＯ（ｇ） 4.含量－時(shí)間圖　 【例5】在A（g）＋B（g）＝C（g）＋D（g）的反應(yīng)體系中，C的百分 含量和時(shí)間的關(guān)系如圖所示，若反應(yīng)分別在400℃和100℃下進(jìn)行，所得曲線分別為Q與P，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)的圖為（ ） A． B C D 5.轉(zhuǎn)化率－時(shí)間圖 【例6】對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)xC(g) ΔH＝？，在不同溫度及壓強(qiáng)（P1，P2）條件下，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率如下圖所示，下列判斷正確的是 （ ） A．ΔH＞0，m+n＞x B．ΔH＜0，m+n＞x C．ΔH＞0，m+n＜x D．ΔH＜0，m+n＜x 6、溫度（T）類 【例5】反應(yīng)X(g)+3Y(g) 2Z(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），在不同溫度、不同壓強(qiáng)（p1＞p2）下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為圖中的 （ ） 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1. 下圖是可逆反應(yīng)A+2B 2C+3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件改變（先降溫后加壓）而變化的情況，由此可推斷（ ） A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．若A、B是氣體，則D是液體或固體 C．逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)．D．A、B、C、D均為氣體 2. 一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的 量隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示，下列描述正確的是（ ） A．反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(Ls） B．反應(yīng)開始時(shí)10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L C．反應(yīng)開始時(shí)10s，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0% D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g) 3. 在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0。某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖： 下列判斷一定錯(cuò)誤的是(　　) A．圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高 B．圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的壓強(qiáng)較高 C．圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高 D．圖Ⅳ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高 4.反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)；△H＜0。在不同溫度和壓強(qiáng)下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的 量（n2）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的（ ） （第4題圖） A、 T1＜T2，P1＜P2 B、T1＜T2，P1＞P2 C、T1＞T2，P1＞P2 D、T1＞T2，P1＜P2 5． 對(duì)氣體反應(yīng)：mA＋nBeC 溫度（T）、壓強(qiáng)（P）、時(shí)間（t） 與生成物的體積百分?jǐn)?shù)C%的關(guān)系如右圖，下列結(jié)論正確的是（ ） A． 正反應(yīng)是放熱反應(yīng) B． m＋n＜e B． 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D． m＋n＞e 6.如下圖所示，反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；△H＜0，在不同溫度、不同壓強(qiáng)（P1＞P2）下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣中SO3的體積φ（SO3）隨溫度變化的曲線應(yīng)為( ) A． B C D 7. 如圖所示是溫度和壓強(qiáng)對(duì)X＋Y2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐 標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的 是(　　) A．上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．X、Y、Z均為氣態(tài) C．X和Y中只有一種為氣態(tài)、Z為氣態(tài) D．上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH＞0 8. 在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M(g) + N(g) R(g) + 2L此反應(yīng)符合右圖， 下列敘述正確的是（ ）A．正反應(yīng)吸熱 ，L是氣體 B．正反應(yīng)吸熱， L是固體 C．正反應(yīng)放熱 ，L是氣體 D．正反應(yīng)放熱 ，L是固體或液體 9.已知可逆反應(yīng)： 下列各圖表示上述可逆反應(yīng)建立平衡的過程及改變某一條件后建立起新的平衡過程的曲線： （1）A圖改變的條件是 。（2）B圖改變的條件是 。 （3）C圖改變的條件是 。 （4）D圖改變的條件是 （5）E圖改變的條件是 10 有可逆反應(yīng) △H=Q ，試根據(jù)下圖回答： （1）壓強(qiáng)P1比P2_____________填（大、小） （2）(a+b)比(c+d)_____________（填大、?。? （3）溫度T1℃比T2℃____________（填高、低）（4）Q值是_____________（填正、負(fù)） 11. 密閉容器中mA（g）+nB（g）pC（g），反應(yīng)達(dá)到平衡，經(jīng)測(cè)定增大壓強(qiáng)P時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率隨P而變化的曲線如圖。則：（1）增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率__ __，平衡__ __移動(dòng)，達(dá)到平衡后，混合物中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________。 （2）上述化學(xué)方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關(guān)系是__ __，再加入B，則平衡________。 （3）當(dāng)降低溫度時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，則A的轉(zhuǎn)化率___ _，正反應(yīng)是____熱反應(yīng)。 11.已知2A（g）＋B（g）2C（g），向容積為1L的密閉容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)平衡后測(cè)得c（C）=0.040 molL-1。 （1）能說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 （填寫序號(hào)）。 a.v(C)=2v(B)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 c.v逆(A)=2v正(B) d.容器內(nèi)氣體的密度保持不變 （2）500℃時(shí)，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= （3）已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應(yīng)是 （填“放”或“吸”）熱反應(yīng)；若反應(yīng)溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率 （填“增大”、“減小”或“不變”）。 （4）某溫度下，A的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示， 平衡狀態(tài)由a 變到b時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K（A） K（B） （填“＞”、“＜”或“=”）。[來源:學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K] 【知能提升】 1. . 2A（g）+2B（g） 2 C（g）+D（g） （正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)），下列各圖是溫度（或壓強(qiáng)）對(duì)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（ ） 2.在容積固定的4L密閉容器里，進(jìn)行可逆反應(yīng)：X(氣)＋2Y(氣)2Z(氣)，并達(dá)到平衡，在此過程中，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)運(yùn)率v(正)、v(逆)與時(shí)間t的關(guān)系如右圖。則圖中陰影部分面積表示 （ ） A．X的濃度減少 B．Y的物質(zhì)的量減少 C．Z的濃度增加 D．X的物質(zhì)的量減少 3.在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：I2（g）＋H2（g）2HI（g）;△H＜0并達(dá)平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)V（HI）隨時(shí)間變化如圖曲線（II）所示。若改變反應(yīng)條件，在甲條件下V（HI）的變化如曲線（I）所示。在乙條件下V（HI）的變化如曲線（III）所示。則甲條件、乙條件分別是（ ） ①恒容條件下，升高溫度 ②恒容條件下，降低溫度③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積 ④恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積⑤恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎? A． ①⑤，③ B． ②⑤，④ C． ③⑤，② D． ③⑤，④ 4. 在可逆反應(yīng)A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）趨向平衡時(shí)，圖中符合勒夏特列原理的是（ ） 5. 可逆反應(yīng)：mA(s)+nB(g) qC(g), △H＜0在一定溫度的密閉容器中進(jìn)行， B的體積百分含量（VB%）與壓強(qiáng)關(guān)系如右圖所示，下列敘述正確的是 （ ） A、m+n＜q B、n＞q C、n＜q D、x點(diǎn)V逆＞V正 6. 已知可逆反應(yīng)aA＋bBcC中，物質(zhì)的含量A%和C%隨溫度的變化曲線如 圖所示，下列說法正確的是（ ） A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡 B．該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡 C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．升高溫度，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng) 7.對(duì)于可逆反應(yīng)：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)（正反應(yīng)放熱），下列圖象中正確的是（ ） A B C D 8. 在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g) C(g)，（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）；某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖。下列判斷一定錯(cuò)誤的是 ( ) A． 圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高 B． 圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高 C． 圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的溫度較高 D． 圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高 9.左圖表示mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在不同溫度下經(jīng)過一定時(shí)間混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度T的關(guān)系；右圖表示在一定條件下達(dá)到平衡（v正＝v逆）后t時(shí)刻改變影響平衡的一個(gè)條件重新建立新平衡的反應(yīng)過程，判斷該反應(yīng)是（ ） A.m＋n＞p＋q ΔH＜0 B.m＋n＞p＋q ΔH＞0 C.m＋n＜p＋q ΔH＜0 D.m＋n＜p＋q ΔH＞0 （第9題圖） 10. 如右圖所示為可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)；△H＞0的平衡移動(dòng)關(guān)系曲線， 下列說法正確的是（ ） A、a＜b，y軸指B的百分含量 B、a＜b，y軸指A的轉(zhuǎn)化率 C、a<b，y軸指C的百分含量 D、a＞b，y軸指A的轉(zhuǎn)化率 11.一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI(g)，發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖所示。 （1）0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)＝ 。 （2）相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則 是原來的2倍。 a．HI的平衡濃度 b．達(dá)到平衡的時(shí)間 c．平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù) Ⅱ.在一個(gè)2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＞0，其中SO3的變化如下圖所示： （1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 。 （2）用O2表示0~8min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v= 。 （3）升高溫度，該反應(yīng)的反應(yīng)速率將 （填“增大”或“減小”）；K值將 （填“增大”或“減小”）。 （4）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。 A．v(SO3)=2v(O2) B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 C．v (SO2)逆=2v (O2)正 D．容器內(nèi)密度保持不變 （5）在第12min時(shí)，容器壓縮到1L，則SO3的變化曲線為 。 A．a(chǎn) B．b C．c D．d 12.Ⅰ．在一定條件下，xA＋yBzC，達(dá)到平衡，試填寫下列空白： （1）已知C是氣體，且x＋y＝z，加壓時(shí)平衡如果發(fā)生移動(dòng)，則平衡必向 方向移動(dòng)。 （2）若B、C是氣體，其他條件不變時(shí)增加A的用量，平衡不移動(dòng)，則A的狀態(tài)為 。 Ⅱ．已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0?，F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一定體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖。 （1）圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線 表示NO2濃度隨時(shí)間的變化；a、b、c、d 四 個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是 。下列不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。 A．容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變 B．容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變 C．容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變 D．容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不隨時(shí)間變化而改變 （2）①前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)= mol/(Lmin)。 ②0~15min，反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K(b)= 。 （3）反應(yīng)25min時(shí)，若只改變了某一個(gè)條件，使曲線發(fā)生如上圖所示的變化，該條件可能是 （用文字表達(dá)）；其平衡常數(shù)K(d) K(b)（填“＞”、“=”或“＜”）。 （4）若要達(dá)到使NO2(g)的百分含量與d點(diǎn)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25min時(shí)還可以采取的措施是 。 A．加入催化劑 B．縮小容器體積 C．升高溫度 D．加入一定量的N2O4 12、I．（1）逆反應(yīng)（或向左） （2）固體或純液體 II．（1）X b和d B （2）①0.04 ②K(b)=10/9 （3）增大NO2的濃度 = （4）B、D 4