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(shí)4 巧解平衡及速率圖像題課件 新人教版.ppt

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專題課時(shí)4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(shí)寓于圖中曲線上 具有簡(jiǎn)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(huì)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大 隨著高考的不斷改革以及對(duì)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) 題型說明 微題型一物質(zhì)的量 濃度 速率 時(shí)間圖像 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 若加入催化劑達(dá)到平衡后 c N2 應(yīng)與曲線a對(duì)應(yīng)的平衡濃度相同 錯(cuò)誤 D項(xiàng) 若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度 由于曲線b相對(duì)于曲線a先達(dá)到了平衡 故應(yīng)該為升溫 升高溫度 N2的平衡濃度減小 說明平衡向正向移動(dòng) 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) H 0 錯(cuò)誤 答案A 2 全程速率 時(shí)間圖像如Zn與足量鹽酸的反應(yīng) 反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖情況 解釋原因 AB段 v漸大 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 BC段 v漸小 則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的進(jìn)行 溶液中c H 漸小 導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小 3 物質(zhì)的量 或濃度 時(shí)間圖像例如 某溫度時(shí) 在定容 VL 容器中 X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示 1 由圖像得出的信息是 X Y是反應(yīng)物 Z是產(chǎn)物 t3時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡 X Y沒有全部反應(yīng) 1 在容積為2L的密閉容器中 A B C D四種氣體物質(zhì)發(fā)生可逆反應(yīng) 其物質(zhì)的量n mol 隨時(shí)間t min 的變化曲線如圖所示 下列說法正確的是 題型精練 A 0 2min內(nèi) v A 0 2mol L 1 min 1B 在2min時(shí) 圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強(qiáng)C 3min后體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化D 增大氣體D的濃度 A的反應(yīng)速率隨之降低 答案C 解析由于t1 t2 t4 t5時(shí)間段平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng) t3 t4時(shí)間段平衡不發(fā)生移動(dòng) 故氨氣體積分?jǐn)?shù)最高的時(shí)間段應(yīng)該是0 t1 A D錯(cuò)誤 t3 t4時(shí)間段平衡沒有移動(dòng) B正確 溫度降低 正 逆反應(yīng)速率均減小 而t1時(shí)刻逆反應(yīng)速率突然增大 正反應(yīng)速率逐漸增大 故C錯(cuò)誤 答案B 思維建模 解答化學(xué)速率圖像題的思路 微題型二含量 或轉(zhuǎn)化率 時(shí)間 溫度 壓強(qiáng) 圖像 題型示例 A 反應(yīng)CO2 g C s 2CO g 的 S 0 H 0B 體系的總壓強(qiáng)p總 p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) C 體系中c CO c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) D 逆反應(yīng)速率v逆 v逆 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 思維提示A項(xiàng) CO2 g C s 2CO g 氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng) 故 S 0 觀察圖像知 隨著溫度的升高 c CO2 減小 平衡為正移 則 H 0 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 相同溫度下 圖中 點(diǎn)所在曲線對(duì)應(yīng)的c CO2 高 表示通入0 2molCO2 則 點(diǎn)所在曲線表示通入0 1molCO2 點(diǎn)和 點(diǎn)的c CO2 相等 由圖知參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量 點(diǎn)大于 點(diǎn)的2倍 且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng) 同時(shí) 點(diǎn)的溫度比 點(diǎn)高 所以體系的總壓強(qiáng)p總 p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 狀態(tài) 和 溫度相同 中CO2的投料量是 中CO2投料量的2倍 若恒容時(shí)兩平衡等效 則有c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) 但成比例增加投料量 相當(dāng)于加壓 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 所以c CO 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 錯(cuò)誤 答案C 技巧歸納 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 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aA g bB g cC g 中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 A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(zhǎng)短可推知反應(yīng)條件的變化 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 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 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?qǐng)D像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法 圖中甲 T2 T1 升高溫度 A降低 平衡逆移 正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 圖乙中 p1 p2 增大壓強(qiáng) A升高 平衡正移 則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng) 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) 題型精練 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)到平衡所用時(shí)間減少 但是平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) NO的含量減小 A正確 C錯(cuò)誤 增大壓強(qiáng) 反應(yīng)速率加快 達(dá)到平衡所用時(shí)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(dòng) NO的含量減小 B正確 催化劑對(duì)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(shí)間 D正確 答案C 2 2015 北京理綜 26 3 反應(yīng) 2H2SO4 l 2SO2 g O2 2H2O g H 550kJ mol 1它由兩步反應(yīng)組成 H2SO4 l SO3 g H2O g H 177kJ mol 1 SO3 g 分解 L L1 L2 X可分別代表壓強(qiáng)或溫度 下圖表示L一定時(shí) 中SO3 g 的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系 1 X代表的物理量是 2 判斷L1 L2的大小關(guān)系 并簡(jiǎn)述理由 方法總結(jié) 解答速率平衡圖像兩大方法1 定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí) 先確定一個(gè)量不變 再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系 有時(shí)還需要作輔助線 2 三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減小 二看v正 v逆的相對(duì)大小 三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 微題型三恒溫 壓 圖像分析 示例3 2015 山東理綜 30 1 2 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 題型示例 1 一定溫度下 某貯氫合金 M 的貯氫過程如圖所示 縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng) p 橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比 H M 知識(shí)歸納 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 橫坐標(biāo)為溫度 T 或壓強(qiáng) p 常見類型如下所示 如圖2所示曲線是其他條件不變時(shí) 某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率 與溫度 T 的關(guān)系曲線 圖中標(biāo)出的1 2 3 4四個(gè)點(diǎn) 表示v正 v逆的點(diǎn)是3 表示v正 v逆的點(diǎn)是1 而2 4點(diǎn)表示v正 v逆 1 2015 重慶一中月考 在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng) A g 2B g 2C g H QkJ mol Q 0 條件變化時(shí) 影響平衡移動(dòng)的關(guān)系如圖所示 下列說法不正確的是 A p1p2 縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C p1p2 縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率 題型精練 解析結(jié)合圖像可確定 若p1 p2 增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng) A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將減小 氣體的物質(zhì)的量減小 即混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大 故A項(xiàng)錯(cuò)誤 C項(xiàng)正確 若p1 p2 增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng) 混合氣體中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 A的轉(zhuǎn)化率將增大 故B D項(xiàng)正確 答案A 1 該反應(yīng)屬于 反應(yīng) 填 吸熱 或 放熱 2 100 時(shí) 該反應(yīng)的平衡常數(shù) K 用含a b的代數(shù)式表示 若一個(gè)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大 對(duì)此反應(yīng)的說法正確的是 填序號(hào) a 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(shí)間內(nèi)完成c 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)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) 3 在溫度和容積不變的情況下 再向平衡體系中充入amolCO 2amolH2 達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率 填 增大 不變 或 減小 下同 平衡常數(shù) 答案 1 放熱 2 b2 a2c 3 增大不變 思維建模 解答速率平衡圖像題的一般步驟