化学平衡和速率图像
1.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0。
如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5 时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入
量。下列说法中正确的是
( C)
A.t2 时一定加入了催化剂 C.t5 时可能升高了温度
B.t3 时减小了压强 D.t4~t5 时间内转化率最低
(2)解题原则——“先拐先平数值大”。 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(如图Ⅰ中 T2>T1)、压强较大(如图 Ⅱ中 p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中 a 使用了催化剂)。
Ⅰ.表示 T2>T1,生成物的百分含量降低,说明正反应是放热 反应,温度升高,平衡逆向移动。
方向移动
解析
2.对于反应:2A(g)+B(g) 的是
2C(g) ΔH<0,下列图像正确
D ( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析
[方法技巧]
化学平衡图像题的解题流程
1.对于可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(s)+qD(g)反应过程中,
其他条件不变时,产物 D 的质量分数 D%与温度 T 或压强 p
的关系如图所示,请判断下列说法正确的是
A( )
A.降温,化学平衡向正反应方向移动
B.使用催化剂可使 D%有所增加
C.化学方程式中气体的化学计量数 m+n>q
D.C 的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应
(2)解题原则——“定一议二”。 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 变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关 系。如图Ⅰ中确定压强为 105 Pa 或 107 Pa,则生成物 C 的百分含 量随温度 T 的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应;再确定温 度 T 不变,作横坐标的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物 C 的百分含量随压强 p 的变化可以发现,压强增大,生成物 C 的 百分含量增大,说明正反应是气体总体积减小的反应。
图像Ⅱ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1 时刻图像中有一条线是 连续的,且 v′(正)>v′(逆),说明 t1 时刻改变的条件是减小了生成 物的浓度,使 v′(逆)突变,平衡正向移动。
2.“断点”类 v-t 图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都 是突然增大的,t1 时刻,图像中出现 了“断点”,且 v′(正)>v′(逆), 平衡正向移动,说明该反应的正反 应可能是吸热反应(或气体总体积减 小的反应),改变的外界条件是升高 温度(或增大压强)。
图像Ⅱ中,v′(正)、v′(逆)都是突变小的,t1 时刻,图像中 出现了“断点”,且 v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反 应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应),改变的条 件是降低温度(或减小压强)。
3.“平台”类 v-中 v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度 相同,t1 时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移 动,改变的条件可能是使用了催化剂也可能是对反应前后气 体总体积不发生变化的反应增大了压强。
解析
2.下图为反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,
在某段时间 t0~t6 中反应速率与反应过程的曲线图,则氨的百
分含量最高的一段时间是
A ( )
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
解析
化学平衡图像
1.百分含量(或转化率)-时间-温度(或压强)图像 (1)图像展示
第三节 化学平衡
第四课时 化学反应速率和化学平衡图像
[课标要求] 1.通过图像理解浓度、压强、温度等外界条件对化学
反应速率、化学平衡的影响。 2.能准确识别平衡的图像,理解平衡图像的内在含义。
化学反应速率图像v-t图像
1.“渐变”类 v-t 图——浓度对化学反应速率的影响
图 像 Ⅰ 中 , v′( 正 ) 突 变 , 而 v′(逆)渐变,t1 时刻图像中有一条线 是连续的,且 v′(正)>v′(逆),说 明 t1 时刻改变的条件是增大了反应 物的浓度,使 v′(正)突变,平衡正 向移动。
Ⅱ.表示 p2>p1,A 的转化率减小,说明正反应是气体总体积 增大的反应,压强增大,平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物 C 的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应 速率 a>b,故 a 使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总 体积不变的可逆反应,a 增大了压强(压缩体积)。
2.百分含量(或转化率)-压强-温度图像 (1)图像展示