化學(xué)平衡圖像題分析

化學(xué)平衡圖像題分析第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一1.一密閉體系中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))下圖是某一時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的曲線關(guān)系圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）處于平衡狀態(tài)的時間段是（2）t1、t3、t4時刻，體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？（3）下列時間段中，氨的百分含量最高是A.0～t1B.t2～t3C.t3～t4D.t5～t6V(正)V(逆)V(正)V(逆)v0t1t2t3t4t5t6t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6t1:升高溫度，t3:使用催化劑，t4:減小體系壓強課前體驗第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示，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/(L·s)B．反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/LC．反應(yīng)開始到10s時，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)課前體驗第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一3.下圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表①③、②、④反應(yīng)，則Y軸是指①N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-Q②H2(g)+I2(g)2HI(g);△H=+Q③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H=-Q④2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);△H=+QA．平衡混合氣中一種生成物的百分含量B．平衡混合氣中一種反應(yīng)物的百分含量C．平衡混合氣中一種生成物的轉(zhuǎn)化率D．平衡混合氣中一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率課前體驗第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一4.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I-(aq)I3-(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(I3-)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．

反應(yīng)I2(aq)＋I-(aq)I3-(aq)的△H>0B．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1＞K2C．若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，一定有v正＞v逆D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大C(I3-)TT1T2T3ABCD0課前體驗第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

1．圖像問題解題步驟(1)看懂圖像：①看面(即弄清縱坐標與橫坐標的意義)；②看線(即弄清線的走向和變化趨勢)；③看點(即弄清起點、拐點、交點、終點的意義)；④看是否要作輔助線(如等溫線、等壓線)；⑤看定量圖像中有關(guān)量的多少。(2)聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(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)律相對比，作出符合題目要求的判斷。方法指導(dǎo)第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2．原則(1)“定一議二”原則在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量，確定橫坐標所示的量后，討論縱坐標與曲線的關(guān)系或確定縱坐標所示的量后，討論橫坐標與曲線的關(guān)系。(2)“先拐先平，數(shù)值大”原則在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或表示的壓強較大。方法指導(dǎo)第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一1.以速率—時間圖像計算平衡濃度例1:在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并達平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速度與時間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達式正確的是（式中S是對應(yīng)區(qū)域的面積）典例精析t/sVY/(mol·L-1·s-1)abdO第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一tV(正)V(逆)V(正)V(逆)V(逆)V(正)vV(正)V(逆)t1t2t3例2:根據(jù)下圖回答下列問題:⑴確定t1、t2、t3時刻的操作：A、濃度減小B、加壓C、降溫⑵該反應(yīng)正向是

（吸、放）熱反應(yīng)；⑶氣體物質(zhì)的量

（增大、減少）的反應(yīng)。放增大典例精析2.以速率-時間圖像描述化學(xué)平衡移動的本質(zhì)第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)；△H<0已達平衡,升高溫度,平衡逆向移動,當(dāng)反應(yīng)一段時間后反應(yīng)又達平衡,則速率對時間的曲線為首先要把握大方向,即升溫使V正、V逆都變大,所以B不對；再看起點和終點,由于原反應(yīng)是平衡的(V逆=V正),因而起點相同,又由于再次達到平衡(V正＝V逆),因而終點相同,故A不對；由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升溫使V正和V逆都增大,但逆反應(yīng)增大得更多,故V逆更大,即V逆的曲線斜率大，故答案為C。典例精析變式1ABCDVtV正V逆VtV逆V正VtV逆V正VtV正V逆第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一例3:下圖表示反應(yīng)X(g)4Y(g)+Z(g)，△H<0，在某溫度時的濃度隨時間變化的曲線,下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是A.第6min后，反應(yīng)就終止了B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%C.若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%D.若降低溫度，v正和v逆將以同樣倍數(shù)減少典例精析3.以物質(zhì)的量(濃度)—時間圖像描述可逆反應(yīng)達平衡的過程

0.20.40.60.81.002468t/minc/(mol/L)第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一典例精析500℃、20MPa時，將H2和N2置于一容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過程中H2、N2和NH3物質(zhì)的量變化如圖所示,下列說法正確的是A.反應(yīng)開始到第10min，N2的平均反應(yīng)速率為0.005mol/(L·min)B.從曲線變化可以看出,反應(yīng)進行到10min至20min時可能是使用了催化劑C.從曲線變化可以看出,反應(yīng)進行至25min時,分離出0.1mol的氨氣D.在25min時平衡正向移動但達到新平衡后NH3的體積分數(shù)比原平衡小變式2第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一例4:在425℃時,1L密閉容器中進行反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g),以不同的方式加入反應(yīng)物或生成物均達到平衡(下圖)典例精析4.以濃度-時間圖像描述等效平衡過程

⑴將圖示3種情況的反應(yīng)物、生成物的初始和平衡濃度填入表格。第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一例4:在425℃時,1L密閉容器中進行反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g),以不同的方式加入反應(yīng)物或生成物均達到平衡(下圖)典例精析4.以濃度-時間圖像描述等效平衡過程

⑵以上3種情況達到化學(xué)平衡是否為同一平衡狀態(tài)？由圖中的事實可以說明化學(xué)平衡具有哪些特征？

達平衡時反應(yīng)物和生成物濃度完全相同，故為同一平衡狀態(tài)。在一定條件下達到平衡后，正逆反應(yīng)速率相等,平衡混合物中各物質(zhì)的濃度保持不變。

第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一例5：對于可逆反應(yīng)ｍA(g)＋ｎB(s)C(g)＋ｑD(g)反應(yīng)過程中，其他條件不變時，產(chǎn)物Ｄ的質(zhì)量分數(shù)Ｄ％與溫度Ｔ或壓強p的關(guān)系如圖所示，請判斷下列說法正確的是Ａ．降溫，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

Ｂ．使用催化劑可使D%有所增加

Ｃ．化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計量數(shù)ｍ＜ｐ＋ｑ

Ｄ．B的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動5.以物質(zhì)的量(轉(zhuǎn)化率)—時間圖像描述溫度或壓強對平衡移動的影響

典例精析D%tT1T2D%tP1P2第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一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R%tT1、P2T1、P1T2、P2在密閉容器中進行下列反應(yīng):M(g)+N(g)R(g)+2L此反應(yīng)符合右圖,下列敘述正確的是典例精析變式3第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一4.取5等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)，△H＜0。反應(yīng)相同時間后,分別測定體系中NO2的百分量(NO2%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實驗結(jié)果相符的是NO2%溫度溫度溫度溫度ABCDNO2%NO2%NO2%典例精析6.以轉(zhuǎn)化率(體積分數(shù))—壓強(溫度)圖像判斷平衡狀態(tài)

第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一mM(s)+nN(g)pQ(g)；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。在一定溫度下平衡時N%與壓強的關(guān)系如圖，下列有關(guān)敘述正確的是A．A點時混合物的V正>V逆B．A點比B點反應(yīng)速率快C．n>pD．m+n>pN%壓強.BA.典例精析變式4第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一7.根據(jù)質(zhì)量分數(shù)(體積分數(shù))—壓強、溫度圖像判斷反應(yīng)特征

例7:已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(g)，A的轉(zhuǎn)化率RA與p、T的關(guān)系如圖，根據(jù)圖示可以得出的正確結(jié)論是A.正反應(yīng)吸熱，B.正反應(yīng)吸熱，C.正反應(yīng)放熱，D.正反應(yīng)放熱，典例精析RAT/K1×107Pa1×106Pa1×105Pa第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一X(g)+Y(g)2Z(g)；△H<0，達平衡時，混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線為Z%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaABCD典例精析變式5第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一例8下列反應(yīng)符合下圖p-v變化曲線的是A.H2(g)+I2(g)2HI(g)B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)D.CO(g)+C(s)2CO(g)8.由速率-壓強(溫度)圖像描述平衡移動時正逆反應(yīng)速率的變化

典例精析V(正)V(逆)VP平衡點第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一下列反應(yīng)符合下圖T-v變化曲線的是A．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0B．N2O3(g)NO2(g)＋NO(g)；ΔH＞0C．3NO2(g)＋H2O(l)2HNO3(aq)＋NO(g)；ΔH＜0D．2CO(g)CO2(g)＋C(s)；ΔH＜0V(正)V(逆)VT平衡點典例精析變式6第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.混合氣體平均相對分子質(zhì)量—溫度(壓強)圖像典例精析例9:可逆反應(yīng)2A+B2C(g)(正反應(yīng)放熱)，隨溫度變化氣體平均摩爾質(zhì)量如圖所示，則下列敘述正確的是（）A．A和B可能都是固體B．A和B一定都是氣體C．若B為固體，則A一定是氣體D．A和B不可能都是氣體E．A和B可能都是氣體平均摩爾質(zhì)量溫度第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一10.由體積分數(shù)—溫度圖像判斷平衡進程例10:在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在第7秒時分別測定其中的體積分數(shù)，并繪成下圖曲線。典例精析⑵此反應(yīng)的正反應(yīng)是______熱反應(yīng)。⑶T1到T2變化時，V正

V逆，T3時，V正

V逆，T3到T4變化時，V正

V逆。A、B放⑴A、B、C、D、E中，尚未達到化學(xué)平衡狀態(tài)的點是

。>=<第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一10.由體積分數(shù)—溫度圖像判斷平衡進程例10:在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在第7秒時分別測定其中的體積分數(shù)，并繪成下圖曲線。典例精析⑷AC段曲線是增函數(shù)曲線，CE段曲線是減函數(shù)曲線，試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡角度說明理由為是

。AC段化學(xué)反應(yīng)尚未平衡，受速率控制，T升高，反應(yīng)速率加快，增大為增函數(shù)；CE段達到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸熱的逆向移動，故下降為減函數(shù)。

第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一1.(09全國卷Ⅱ)某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。⑴根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.900.20.40.60.81.01.2051015n(mol)t(min)XYZ高考回放第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一(4)平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率.X(g)+2Y(g)2Z(g)1.(09全國卷Ⅱ)某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。(2)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式.(3)列式計算該反應(yīng)在0-3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率.t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90高考回放第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一1.(09全國卷Ⅱ)某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。(5)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實驗條件（溫度、壓強、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線①、②、③（如右圖所示）則曲線①、②、③所對應(yīng)的實驗條件改變分別是：①___________②____________③____________0.20.40.60.81.01.2051015n(mol)t(min)123t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90升高溫度加入催化劑增大壓強高考回放第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.(09年安徽)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。[實驗設(shè)計]控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其余實驗條件見下表），設(shè)計如下對比試驗。⑴請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）。編號實驗?zāi)康腡/KpHc/10-3mol/LH2O2Fe2+①為以下實驗作參考29836.00.30②探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響③298106.00.30探究溶液的pH對降解反應(yīng)速率的影響31336.00.30高考回放第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.(09年安徽)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如下圖⑵請根據(jù)右上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50～150s內(nèi)的反應(yīng)速率：v(p-CP)=

mol/(L·s)。

0.00.40.81.21.62.00100200300400500600①②③c(p-CP)/10-3mol/Lt/s8.0×10-6

高考回放第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.(09年安徽)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。[解釋與結(jié)論]⑶實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：

。

0.00.40.81.21.62.00100200300400500600①②③c(p-CP)/10-3mol/Lt/sH2O2在溫度過高時迅速分解⑷實驗③得出的結(jié)論是：PH等于10時，

。反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）

高考回放第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.(09年安徽)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。[思考與交流]⑸實驗時