全国通用2019版高考化学一轮复习第7章化学反应速率和化学平衡高考专题讲座4化学平衡图像的分类突破学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 (四 ) 化学平衡图像的分类突破 化学平衡的图像是全国卷命题的热点，主要以 卷非选择题为主。图像中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图像，充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。 1解题思路 2解题步骤 速率 压强 (或温度 )图像 曲线的意义是外界条件 (如温度、压强等 )对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 对点训练 1下列各图是温度 (或压强 )对反应 2A(s) 2B(g) 2C(g) D(g

2、)(正反应为吸热反应 )【 精品教育资源文库 】 的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是 ( ) 【导学号： 97500139】 C 根据化学反应特点，升温平衡向正向移动，但 v 正 、 v 逆 均增大，加压平衡向逆向移动， v 逆 v 正 。 2 (2018 西安模拟 )现有下列两个图像： 下列反应中符合上述图像的是 ( ) A N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H0 C 4NH3(g) 5O2(g) 4NO(g) 6H2O(g) H0 B 由左边的图像可知，温度越高生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；由右边图

3、像可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏， v 逆 v 正 ，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应 。 综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应。 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H0，为吸热反应，正反应是气体物质的量增大的反应， B符合； 4NH3(g) 5O2(g) 4NO(g)6H2O(g) H0，为吸热反应，但正反应是气体物质的量减小的反应， D不符合。 转化率 (或百分含量 ) 时间 温度 (或压强 )图像 已知不同温度或压强下，反应物的转化率 (或百分含量 )与时间的关系曲线，推断温度

4、【 精品教育资源文库 】 的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。 以 A(g) B(g) C(g)中反应物的转化率 A为例说明 解答这类图像题时应注意以下两点： (1)“ 先拐先平，数值大 ” 原则 分析反应由开始 (起始物质相同时 )达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲中 T2T1。 若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中 p1p2。 若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中 a 使用催化剂。 (2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 图甲中， T2T1

5、，升高温度， A降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 图乙中， p1p2，增大压强， A升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。 若纵坐标表示 A 的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。 对点训练 3 (2018 郑州一模 )一定条件下，等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中发生反应：N2(g) O2(g) 2NO(g)。如图中曲线 a 表示该反应在温度 T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2的浓度随时间的变化 (不改变反应物的量 )。下列叙述正确的是 ( ) A曲线 a和曲线 b表示该反应可

6、能在相同温度下进行 B曲线 b对应的起始反应条件改变是加入了催化剂 C温度 T下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变化 D温度 T下，该反应的平衡常数 K c0 c12c20 C 该反应为气体分子数不变的反应，压强对反应限度无影 响，则曲线 a、 b对应的反应【 精品教育资源文库 】 只能为在不同温度下进行的反应， A项错误；两种条件下反应达到平衡时 N2的浓度不同，说明反应的限度不同，则改变的条件不是加入了催化剂， B 项错误；容器体积不变，反应体系中的物质全部为气体，故平衡前后容器中混合气体的密度不变， C 项正确；根据三段式可求温度为 T时该反应的平衡常数： N2(g) O2(g)

7、2NO(g) 起始 /(molL 1) c0 c0 0 转化 /(molL 1) c0 c1 c0 c1 2(c0 c1) 平衡 /(molL 1) c1 c1 2(c0 c1) 平衡常数 K c0 c12c1 c1 c0 c1 2c21 ， D项错误。 4密闭容器中进行的可逆反应： aA(g) bB(g) cC(g)在不同温度 (T1和 T2)及压强 (p1和 p2)下，混合气体中 B的质量分数 w(B)与反应时间 (t)的关系如图所示。下列判断正确的是 ( ) A T1c，正反应为吸热反应 B T1T2， p1p2， a bT2， p1p2， a bc，正反应为放热反应 B 由 (T1，

8、p1)和 (T1， p2)两条曲线可以看出： 温度相同 (T1)，但压强为 p2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以 p2p1； 压强较大 (即压强为 p2)时对应的 w(B)较大，说明增大压强平衡逆向移动，则 a bT2； 温度较高 (即温度为 T1)时对应的 w(B)较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。 恒温线或恒压线图像 以反应 A(g) B(g) C(g) HT2 B 由题图可知，增大压强，平 衡正向移动，说明反应物中气体的化学计量数之和大于2，故可推知 B 一定为气体， A 为气态或非气态， A 项错误， B 项正确；因不知 T1、 T2的大小，故无法判断反应的

9、热效应， C项错误；若正反应的 H0，且平衡体系的总质量 (m 总 )与总物质的量 (n 总 )之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 97500140】 【 精品教育资源文库 】 A温度： T1va D当 m总n总 30 g/mol 时， n(HF) n(HF)2 2 1 C 由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图像可以看出，当压强不变时，由 T1到 T2， m总n总增大，说明 n 总 减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由 T1到 T2为降低温度的过程，即 T1T2， A项错误；由于 T1温度较高，升高温度平衡右移，故温度为

10、T1时的平衡常数大于温度为 T2时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，K(b)K(a) K(c)， B项错误；温度越高，压强越大，反应速率越大，故 vbva， C项正确；设 HF 为 x mol， (HF)2为 y mol，当 m总n总 30 g/mol 时，有 20x 40yx y 30，解得 x y，即n(HF) n(HF)2 11 ， D项错误。 6 (2017 全国 卷，节选 )正丁烷 (C4H10)脱氢制 1丁烯 (C4H8)的热化学方程式如下： C 4H10(g)=C4H8(g) H2(g) H1 已知 ： C 4H10(g) 12O2(g)=C4H8(g) H2O(g) H

11、2 119 kJmol 1 H 2(g) 12O2(g)=H2O(g) H3 242 kJmol 1 反应 的 H1为 _kJmol 1。如图是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x_0.1(填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ”) ；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 _(填标号 )。 A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强 【解析】 由盖斯定律可知， 式 式 式，即 H1 H2 H3 119 kJ/mol ( 242 kJ/mol) 123 kJ/mol。由图可知，同温下， x MPa时丁烯的平衡产率高于 0.1 【 精品教育资源文库 】 MPa时的，根据压强减小平衡向右

12、移动可知， x小于 0.1。欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动；该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动，所以 A、 D选项正确。 【答案】 123 小于 AD 7煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要 反应为 C(s) 2H2(g) CH4(g)。在 V L的密闭容器中投入 a mol碳 (足量 )，同时通入 2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( ) A上述正反应为吸热反应 B在 4 MPa、 1

13、200 K 时，图中 X点 v(H2)正 v 逆 ； M点为刚达到的平衡点。 M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大 (C%减小 )，平衡逆向移动， Hv 逆 ；则右下方 (F 点 )v 正 v 逆 。 (3)对于反应 3A(g) B(g) 2C。 A、 B转化率与 nn 的关系 (4)对 aA(g) bB(g) cC(g)， C的平衡体积分数 (C%)与 n(B)的关系： 当 n(A) n(B) a b时， C%最大。 对点训练 【 精品教育资源文库 】 8 (2018 成都七中月考 )在 2 L恒容密闭容器中充入 2 mol X和 1 mol Y，发生反应： 2X(g) Y(g)

14、 3Z(g)，反应过程持续升高温度，测得 X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是 ( ) A Q点时， Y的转化率最大 B升高温度，平衡常数增大 C W点 X的正反应速率等于 M点 X的正反应速率 D平衡时，再充入 Y，达到平衡时 Z的体积分数一定增大 A 从开始到 Q 点是正向建立平衡的过程，转化率逐渐增大，从 Q点到 M 点升高温度，平衡向左移动， X 的转化率降低， Q点最大， A 正确；分析图像， X的体积分数先减小到最低，这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度， X 的体积分数增大，说明升温平衡左移，平衡常数减小， B 错误； M 点温 度高，故反应速率快， C错误；平衡时再充入 Y，平衡右移， n(Z)增大但 n(Y)也增大，故 Z的体积分数不一定增大， D错误。 9 (2018 青岛模拟 )T 时，在一固定容积的密闭容器中发生反应： A(g) B(g) C(s) H0，按照不同配比充入 A、 B，达到平衡时容器中 A、 B浓度变化如图中曲线 (实线 )所示，下列判断正确的是 ( ) A T 时，该反应的平衡常数值为 4 B c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行 C若 c点为平衡点，则此时容器内的温度高于 T D T 时，直