2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：7.5理清圖像中的2類問題-圖像中的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

1、PAGE11第5課時(shí)理清圖像中的2類問題eqavs4al圖像中的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡考點(diǎn)一速率時(shí)間vt圖像由圖像變化分析外界條件對(duì)其影響，已知反應(yīng)為mAgnBgol1。1“漸變”類vt圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v正突然增大，v逆逐漸增大；v正v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v正突然減小，v逆逐漸減??；v逆v正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v逆突然增大，v正逐漸增大；v逆v正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大生成物的濃度t1時(shí)v逆突然減小，v正逐漸減??；v正v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小生成物的濃度2

2、“斷點(diǎn)”類vt圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v正、v逆均突然增大，且v正v逆；平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行t1時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且mnnnnnnin間該反應(yīng)使用了催化劑B化學(xué)方程式中的1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C30min時(shí)降低溫度，40min時(shí)升高溫度D8min前A的平均反應(yīng)速率為L(zhǎng)1min1解析：選DA項(xiàng)，若使用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，故錯(cuò)誤；由甲圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，都為1；由乙圖像可知，30min時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，40min時(shí)改變的條件為升高溫度，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。8min前A的平均反應(yīng)速率為eqfmolL1,8

3、minL1min1。2密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：Ag3Bg2CgHv正，平衡逆向移動(dòng)，說明改變的條件是升高溫度。t3時(shí)刻，改變條件，v正、v逆同等程度增大，且該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)，故改變的條件是加入催化劑。t4時(shí)刻，改變條件，v正、v逆均減小，且v逆v正，平衡逆向移動(dòng)，說明改變的條件是減小壓強(qiáng)。2t3t4時(shí)間段內(nèi)，反應(yīng)使用催化劑，由圖像可知該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率最快。3降溫、增大容器容積均會(huì)使正、逆反應(yīng)速率減小；分離出Cg時(shí)，v正不變，v逆減小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行v正會(huì)減小，通入Ag，反應(yīng)物的濃度增大，v正增大。答案：1升高溫度加入催化劑減小壓強(qiáng)2t3t43A考點(diǎn)二突破常規(guī)圖像1含量時(shí)間

4、溫度壓強(qiáng)圖像常見圖像形式有如下幾種。其中C%指生成物的百分含量，B%指反應(yīng)物的百分含量。析圖關(guān)鍵表示不同條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間快慢、反應(yīng)速率的快慢以及平衡混合物中某物質(zhì)的百分含量的關(guān)系。解題方法是“先拐先平，數(shù)值大”。即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)的首先達(dá)到平衡，反應(yīng)速率快，以此判斷溫度或壓強(qiáng)的高低。再依據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積的變化。2轉(zhuǎn)化率或質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)溫度圖像1恒壓線圖像析圖關(guān)鍵表示兩個(gè)外界條件同時(shí)變化時(shí)，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率變化情況，解決這類圖像一般采用“定一議二”的方法，即把自變量溫度、壓強(qiáng)之一設(shè)為恒量，討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。如：圖1中，當(dāng)壓強(qiáng)相等任意一條等

5、壓線時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。當(dāng)溫度相等時(shí)，在圖1中作直線，與三條等壓線交于三點(diǎn)，這三點(diǎn)自下而上為增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，說明增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。2恒溫線圖像析圖關(guān)鍵圖3中，當(dāng)溫度相等任意一條等溫線時(shí)，增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，說明增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。當(dāng)壓強(qiáng)相等時(shí)，在圖3中作直線，與兩條等溫線交于兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)自下而上為降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大，說明降低溫度平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。3化學(xué)平衡中的特殊圖像1對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：mAgnBgAgnBggm3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過，該時(shí)間

6、段內(nèi)NO的脫除速率為_mgm3s1。2曲線b對(duì)應(yīng)的NH3與NO的物質(zhì)的量之比是_，其理由是_。解題指導(dǎo)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的濃度變化為6104mgm3104mgm3，脫除速率為eqf104mgm3,104mgm3s1；根據(jù)勒夏特列原理，NH3與NO的物質(zhì)的量之比越大，NH3的量越多，促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的脫除率越大，再根據(jù)圖像，可推得曲線b對(duì)應(yīng)的NH3與NO的物質(zhì)的量之比為31。eqavs4al考法三轉(zhuǎn)化率投料比圖像eqavs4al考法二產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率催化劑圖像典例3采用一種新型的催化劑主要成分是CuMn合金，利用CO和H2制備二甲醚CH3OCH3。主反應(yīng)：2COg4H2gCH3OCH3gH2

7、Og副反應(yīng)：COgH2OgCO2gH2gCOg2H2gCH3OHg測(cè)得反應(yīng)體系中各物質(zhì)的產(chǎn)率或轉(zhuǎn)化率與催化劑的關(guān)系如圖所示。則催化劑中nMn/nCu約為_時(shí)最有利于二甲醚的合成。解題指導(dǎo)由題圖可知當(dāng)催化劑中nMn/nCu約為時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率最大，生成的二甲醚最多。典例4以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250300時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_。解題指導(dǎo)在兩條曲線中注意弄清每條曲線所表示的含義，分析兩個(gè)量之間內(nèi)在的聯(lián)系。這里涉及影響反應(yīng)速率的兩個(gè)因素：催化劑和溫度，弄清影響因素即可。所以，250300時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過250時(shí)，催化劑的催化效率降低。典例5將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為2CO2g6H2geqo,suol1C3H6gO2g=C3H4OgH2OgH353Jmol1丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與eqfn氨,