选修4课件: 化学平衡图像题的解题方法 黑龙江省庆安一中 孙秀民
二.有关化学平衡图像的知识规律: 一、化学平衡图像类型 P P 1.化学反应速率知识:影响化学反应速率的外界因素 D% P D% T1 T2 二.有关化学平衡图像的知识规律: 1.化学反应速率知识:影响化学反应速率的外界因素 2.化学平衡知识:平衡移动原理(勒夏特列原理)
三.化学平衡图像题的解答原则: 1.“定一议二”原则:在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;再确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。 2.“先拐先平,数值大”原则:在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大。
三.解答化学平衡图像题的一般方法—“标、点、线、面”分析法 1.明确坐标轴的意义(横坐标、纵坐标、曲线)。 2.弄清曲线上点的意义,特别是某些特殊的点(拐点、交点等)。 3.弄清曲线斜率大小的含义以及函数的增减性。 4.适当时可作“等温线”、“等压线”等辅助线。
四.解答化学平衡图象题的步骤: (1)看图像: 一看面(即纵坐标与横坐标的意义)、二看线(即线的走向和变化趋势)、三看点(即起点、折点、交点、终点)、四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等) 、五看量的变化(如浓度变化、温度变化等) 。 (2)想规律: 即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 将图像中所表现出的关系与所学规律对比,作出正确定判断。 (3)作判断:
例1:可表示为可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H < 0的图象是( ) 五.化学平衡图像题的基本题型 题型1:由化学方程式的特点判断图像 例1:可表示为可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H < 0的图象是( ) B P 10 C o 100 C A 转 化 率 (D) 500 C o t 700 C C% (A) v P V 正 逆 (B) T v V 正 逆 (C)
练习: B 1.下图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响 A(s) + B(g) 2C(g) ,在图中,Y轴是指( ) A. 平衡混合气体中C的体积分数 B. 平衡混合气体中B的体积分数 C. B的转化率 D. A的转化率 △H > 0 B
AB 2.在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g) + 3B(g) 2C(g) △H <0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图所示,下列判断一定错误的是( ) AB A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高 B.图II研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高 C.图II研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高 D.图III研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
3.反应X(g) + 3Y(g) 2Z(g) △H﹤0,在不同温度和不同压强下(P1>P2)达平衡时,混和气体中Z的百分含量随温度、压强变化的曲线为( ) C
题型2:由图像特征判断方程式 例2:在下图中,x%为气态反应物在平衡体系中的体积分数,该图表示x%与温度、压强的关系,符合该曲线的反应是( ) D A. N2O3(g) + O2(g) N2O5(g) B. H2(g) + I2(g) 2HI(g) C. 4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) D. C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H > 0 △H < 0 △H < 0 △H > 0
练习: D 1.下图中,表示平衡混合物中x的百分含量在不同压强下随温度的变化情况,在下列平衡体系中,横线表明的物质可代表x的是( ) A. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) B. H2(g) + I2(g) 2HI(g) C. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) D. 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H < 0 △H < 0 △H > 0 △H < 0
2.已知某可逆反应:aA(g) + bB(g) cC(g)在密闭容器中进行,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的体积分数(B%)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是 ( ) B 解题原则:定一议二 A T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反应吸热 B T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应吸热 C T1<T2,p1<p2,a+b<c,正反应放热 D T1>T2,p1<p2,a+b>c,正反应放热 t B% T2 P2 T1 P1 T1 P2 T1不变,P2>P1 P2不变,T1>T2
题型3:根据图像特征判断物质的状态和反应特征 例3:反应A2 + B2 2AB ,在不同温度和压强改变的条件下产物AB的生成情况如下图所示,a为500℃ ,b为300℃ 的情况,c为反应在300℃ 时,从时间t3开始向容器中加压的情况,则下列叙述正确的是( ) △H = Q C A . A2 、 B2 及AB均为气体,Q>0 B . AB为气体,A2 、 B2 中有一种为非气体,Q > 0 C . AB为气体, A2 、 B2 中有一种为非气体,Q < 0 D . AB为固体,A2 、 B2 中有一种为非气体,Q > 0
练习: B 1.在一密闭容器中进行下列可逆反应: A(g) + B(g) 2C + D(g) 此反应符合下列两个 △H =Q, B 图像,下列说法正确的是( ) A. Q <0,C为固体或液体 B. Q<0,C为气体 C. Q>0,C为气体 D. Q>0,C为固体或液体 t P D% 200℃ 600℃
B 2.对于达到平衡的可逆反应: X + Y W + Z 增大压强则反应速率的变化图象如图所示。据此分析 X、Y、W、Z的聚集状态是( ) A. Z、W均为气态,X、Y中有一种为气体 B. Z、W中有一种为气体,X、Y均为气体 C. X、Y、Z均为非气体,W 为气体 D. X、Y均为气体,Z、W 皆为非气体 v V(正) V(逆) 时间 t
题型4:图像的定量分析 B 例4:根据下面两幅图像,选出符合题意的反应方程式( ) B. x + 3y 2z C.5x + 3y 4z 例4:根据下面两幅图像,选出符合题意的反应方程式( ) B A. x + 3y 2z B. x + 3y 2z C.5x + 3y 4z D.X + 2y 3z △H < 0 △H > 0
练习: C 1.如图所示,800℃ 时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图像分析不能得出的结论是( ) A. A是反应物。 B. 前两分钟A的分解速率是0.1 mol • L-1 • min-1 C. 若升高温度,A的转化率增大。 D. 增大压强,A的转化率减少。
2.右图表示800 ℃时,A、B、C三种气体在密闭容器中反应时各物质浓度随时间变化的情况,由图分析可得出的正确结论是: (1)前2min内A的平均消耗 的速率是_____________。 (2)反应的化学方程式是: _______________________ (3)8min后,若将容器的体 积缩小一半,c(A)将________ c(B)将________c(C)将_______ (填增大、减小、不变); 平衡将向________反应方向移动;达到新的平衡时混合气体的相对平均分子质量___________ , A的转化率_________。 (填增大、减小、不变) 0.4 0.3 0.2 0.1 B A C 浓度 (mol / L) 时间(min) 2 0.1mol /(L •min ) 2A 2B + C 增大 增大 增大 逆 增大 减小
v正 3 .在容积固定为2L的密闭容器中充入X、Y各2mol,发生反应: X( g) + 2Y(g) 2Z(g) t 时间 速度 v正 3 .在容积固定为2L的密闭容器中充入X、Y各2mol,发生反应: X( g) + 2Y(g) 2Z(g) 达到平衡时,以Y的浓度改变表示的关系如下图所示: 回答下列问题: (1)用S表示面积,如 Obd 的面积 可表示为S(Obd),则S(abdO)表示的 意义是:______________________ ___________________________。 (2)平衡时 Y 的物质的量浓度可 表示为:_____________mol/L。 (3)平衡时生成Z的物质的量可表示 为 _________ mol。 v(Y) t(s) O v(正) v(逆) a b d 表示反应正向进行时减少 的 Y 的物质的量浓度 1 - S ( a O b ) 2S(a O b)
题型5:化学反应速率与化学平衡的综合运用 A 例5: mM(s) + nN(g) pQ(g) ,的可逆反应在定温时N%与压强的关系如下图,下列有关叙述正确的是( ) △H < 0 A A. A点时,V正> V逆 B. A点比B点的反应速率快 C. n>p D. m+ n >p
练习: B 1.下图曲线是在其它条件一定时,反应: 2NO + O2 2NO2 ,中NO的转化率与温度的关系曲线,图上标有A、B、C、D、E五点中表示未达到平衡状态且V正 > V逆的是( ) △H < 0 B A. A点和E点 B. C点 C. B点 D. D点
C 上述可逆反应在一定条件下反应,B的体积分数B%与压强的关系如右图所示,有关叙述正确的是( ) A. m + n p B. n p 2. m A(s) + n B(g) p C (g) △H < 0 上述可逆反应在一定条件下反应,B的体积分数B%与压强的关系如右图所示,有关叙述正确的是( ) C A. m + n p B. n p C. x点的状态时混合体系中 v正 v逆 D. x 点的状态比 y点的状态 混合体系中的反应速率快 B% • x • y 压强
D 3. 已知反应: 3A( g ) + B( g ) C( s ) + 4D( g ) 下图中a、b 表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化情况,若要使曲线b 变为曲线 a,可采取的措施是( ) 增大 B 的浓度 升高反应温度 缩小反应容器的体积 加入催化剂 1 4 3 2 D D% a b 时间 t 1 2 3 4 A. B. C. D.
4.对于反应N2 + 3H2 2NH3 ,测得NH3%与温度T的关系如图所示。 请判断该反应的正反应是_____热反应(填“放”或“吸”),并解释为什么在T1时NH3%最高? 放 因为开始时加入N2和H2后随温度的升高,反应速率增大,NH3%增多,在T1时达到平衡。此时再升高温度,由于正反应是放热反应,故平衡向逆反应方向移动,NH3%降低,因此T1时NH3%最高。 T NH3% T1