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微專題2化學(xué)平衡圖像解讀突破核心整合核心點1:幾種特殊的圖像①②③對于A(④對于化學(xué)反應(yīng):mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g同類模型有:核心點2:平衡圖像題的解題思路第一步:定特點。觀察可逆反應(yīng)的特點,如各物質(zhì)的狀態(tài)(有無固體、液體)、正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)、反應(yīng)前后氣體體積是否變化等。第二步:看圖像。①看“面”:弄清縱坐標與橫坐標的含義,如橫坐標可代表時間、溫度、壓強等,縱坐標可代表濃度、含量、物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率等,同時還要注意單位和刻度。②看“線”:看線的走向和變化趨勢,如曲線(或直線)升高、降低、漸變、突變等。③看“點”:看清起點,分清反應(yīng)物、生成物;判斷拐點,如在轉(zhuǎn)化率—時間圖像上,多條曲線中,先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡,表示曲線對應(yīng)的溫度較高或壓強較大;觀察終點,如在濃度—時間圖像上,一定要看清終點時反應(yīng)物的減小量、產(chǎn)物的增加量,并結(jié)合有關(guān)反應(yīng)原理進行推理判斷。④看“輔助線”:通過輔助線,比較濃度、含量、物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率等變化大小,可以判斷溫度高低、壓強大小、反應(yīng)放熱或吸熱及氣體反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)大小等。⑤看“變化”:如濃度變化、溫度變化、壓強變化等。第三步:想規(guī)律。如化學(xué)反應(yīng)速率影響因素,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡關(guān)系以及化學(xué)平衡移動原理等。第四步:做判斷。利用原理并結(jié)合圖像,分析圖像中所反映的反應(yīng)速率變化或化學(xué)平衡變化,作出合理判斷。高考經(jīng)典再研典例[2022全國乙,28節(jié)選]油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?;卮鹣铝袉栴}:(4)在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、①n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高(或越大),理由是H2S的熱分解反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),恒壓條件下,不斷充入[解析]n(H2S):n(Ar)減小,可理解為恒壓條件下,不斷充入Ar,導(dǎo)致H2S②n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)圖中曲線d,計算其在0~0.1[解析]由①中分析知n(H2S):n(Ar)=1:9時的轉(zhuǎn)化率僅低于n(H2S):n(Ar)=1:19時的轉(zhuǎn)化率,故對應(yīng)圖中曲線d,0.1s時,H2S的轉(zhuǎn)化率為2H2H2S的初始分壓=100×11+9kPa=10kPa,0.1s時,H2S的分壓=100×0.760.76+0.12+0.24+9kPa≈7.51情境素材工業(yè)廢氣中硫化氫的回收處理與利用考查角度圖像解讀能力、勒夏特列原理、阿伏加德羅定律、速率計算素養(yǎng)立意變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知變式.利用現(xiàn)代傳感技術(shù)探究壓強對2NO2(g)?N2O4A.t1B.在B、E兩點,對應(yīng)的正反應(yīng)速率:v(BC.圖中除A、C、F點外,其他點均為平衡狀態(tài)D.在E、F、H三點中,H點的氣體平均相對分子質(zhì)量最大[解析]由圖可知,t1s時移動活塞,針筒內(nèi)氣體壓強迅速減小,說明針筒的容積增大,故A正確;針筒內(nèi)氣體壓強越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,由圖可知,B點壓強大于E點,則對應(yīng)的正反應(yīng)速率:v(B)>v(E),故B正確;由圖可知,除A、C、F點外,G點也沒有達到平衡,故C錯誤;由質(zhì)量守恒定律可知,E、F、H三點中氣體的質(zhì)量相同,由圖可知,t2s時移動活塞,針筒內(nèi)氣體壓強迅速增大,說明針筒的容積減小,增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,混合氣體的物質(zhì)的量減小,則E、F解題思路平衡圖像題的答題方法①三步分析法:一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看正、逆反應(yīng)速率的相對大小;三看化學(xué)平衡移動的方向。②四要素分析法:看曲線的起點、變化趨勢、拐點、終點。③“先拐先平”法:先出現(xiàn)拐點,先達到平衡。④“定一議二”法:當(dāng)圖像中有三個量時,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關(guān)系。模擬對點演習(xí)1.[2022湖南師大附中適應(yīng)性考試]SCR法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法,反應(yīng)原理為4NH3((1)工業(yè)上選擇催化劑乙的原因是低溫下催化劑乙有很強的催化活性,NO轉(zhuǎn)化率遠大于催化劑甲催化下的。[解析]由題圖可知,其他條件相同,低溫時,催化劑乙作用下的一氧化氮的轉(zhuǎn)化率遠大于催化劑甲作用下的,所以工業(yè)上選擇催化劑乙。(2)在催化劑甲作用下,圖中M點對應(yīng)溫度為210℃。210℃之前,NO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是反應(yīng)未達平衡,溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;210℃之后,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是催化劑活性降低(或該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動)。[解析]由題圖可知,M點反應(yīng)達到平衡,210℃之前反應(yīng)未達到平衡,溫度升高,反應(yīng)速率加快,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大;210℃之后,若催化劑活性降低,反應(yīng)速率降低,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率會減?。辉摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率會減小。2.[2022寧夏銀川一中二模]中國科學(xué)家為實現(xiàn)“碳中和”目標而不斷努力,以CO2為原料合成甲烷、乙醇等物質(zhì)具有良好的發(fā)展前景。已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)為2CO2((1)圖1中投料比相同,溫度從高到低的順序為T3圖1[解析]該反應(yīng)為放熱反應(yīng),其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則題圖1中投料比相同,溫度從高到低的順序為T3>(2)圖2中m1、m2、m3圖2[解析]其他條件相同時,m增大,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則題圖2中m1、m2、m3從大到小的順序為3.[2022山東濟南大聯(lián)考]工業(yè)上用CO和H2制取甲醇的反應(yīng)為2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g(1)曲線b對應(yīng)的投料比是5:9。[解析]通入的CO的物質(zhì)的量一定,則通入氫氣的物質(zhì)的量越多,CO轉(zhuǎn)化率越高,投料比n(CO):n(H2)按5:7、10:17、5:9、1:2的順序氫氣的物質(zhì)的量分數(shù)增高,CO轉(zhuǎn)化率增大,對應(yīng)的曲線依次為d、c、b、a,故曲線b(2)當(dāng)反應(yīng)在曲線a、b、c對應(yīng)的投料比下達到相同的平衡轉(zhuǎn)化率時,對應(yīng)的反應(yīng)溫度隨投料比變化的趨勢是投料比越大,反應(yīng)溫度越低。[解析]曲線a、b、c對應(yīng)的投料比分別為1:2、5:9、10:17,由圖可知,達到相同的平衡轉(zhuǎn)化率時,投料比越大,反應(yīng)溫度越低。(3)投料比為10:17、反應(yīng)溫度為T1℃時,平衡混合氣體中CO的物質(zhì)的量分數(shù)為[解析]投料比10:17對應(yīng)曲線c,反應(yīng)溫度為T1℃時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%,設(shè)起始時n(CO)=10mol,則n(H2)=17mol,平衡時,n(H2)=2mol4.[2021山西大同月考節(jié)選]能源問題是人類社會面臨的重大問題,合理的開發(fā)利用至關(guān)重要。(3)合成甲醇的原料氣既可由煤氣化提供,也可由天然氣與水蒸氣通過下列反應(yīng)制備:CH4(g)+H2O(g①p1<(填“<”“>”或“=”)p[解析]題給反應(yīng)為壓強增大的反應(yīng),同溫度下壓強越大,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小,所以p1<②已知壓強為p1、溫度為100℃時,反應(yīng)達到平衡所需的時間為5min,則0

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