資源簡介 (共115張PPT)第05講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像目錄CONTENTS01考情透視02知識導(dǎo)圖03考點突破04真題練習(xí)考點要求 考題統(tǒng)計 考點要求 考題統(tǒng)計化學(xué)反應(yīng)速率圖像 2024·遼寧卷,3分 2024·安徽卷,3分 2023遼寧卷12題,3分 2023山東卷14題,4分 2022浙江1月選考19題,2分 2022湖南卷14題,4分 2022廣東卷15題,4分 2022河北卷11題,4分; 化學(xué)平衡圖像 2024·湖南卷,3分2024·遼寧卷,3分2023·重慶卷,3分2023湖南卷13題,4分2023浙江6月選考14題,3分2022江蘇卷13題,3分2022廣東卷13題,4分考情分析分析近三年的高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像分析類試題經(jīng)常涉及的圖像類型有含量—時間—溫度(壓強)圖像、恒溫、恒壓曲線等,圖像中蘊含著豐富的信息,具有簡明、直觀、形象的特點,命題形式靈活,難度不大,解題的關(guān)鍵是根據(jù)反應(yīng)特點,明確反應(yīng)條件,認(rèn)真分析圖像,充分挖掘蘊含的信息,緊扣化學(xué)原理,找準(zhǔn)切入點解決問題。圖像作為一種思維方法在解題過程中也有著重要作用,可以將一些較為抽象的知識,轉(zhuǎn)化為圖像,然后進行解決。注意掌握從圖像中獲取有效信息,解答與化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)的問題,如反應(yīng)速率、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率,提高轉(zhuǎn)化率的措施等;從圖表或圖像中獲取信息,計算轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)等。復(fù)習(xí)目標(biāo)1.能從圖像認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是變化的,知道化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡與外界條件有關(guān),并遵循一定規(guī)律;能多角度。動態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,運用化學(xué)反應(yīng)原理解決實際問題。2.建立圖像與觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系,知道可以通過圖像分析、推理等方法認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的本質(zhì)特征及其相互關(guān)系,建立模型。能運用模型解釋化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)圖像曲線變化,揭示化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的本質(zhì)和規(guī)律。3.能通過圖像發(fā)現(xiàn)和提出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有探究價值的問題;通過控制變量來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的外界條件。化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像化學(xué)平衡圖像化學(xué)反應(yīng)速率圖像物質(zhì)的量(或濃度)-時間圖像①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應(yīng)達平衡所需時間短。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應(yīng)達平衡所需時間短。③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應(yīng)達平衡所需時間短。全程速率一時間圖像速率-時間圖像“漸變”類v-t圖像“斷點”類v-t圖像“平臺”類vt圖像速率-壓強(或溫度)圖像化學(xué)速率圖像分析化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像化學(xué)平衡圖像化學(xué)反應(yīng)速率圖像反應(yīng)過程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像反應(yīng)過程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析投料比與轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率相關(guān)圖像轉(zhuǎn)化率(或百分含量)一時間一溫度(或壓強)圖像“先拐先平,數(shù)值大”恒溫線或恒壓線圖像化學(xué)平衡圖像分析“定一議二”考向1 考查速率-時間圖像考向2 考查速率—壓強(或溫度)圖像考向1 考查轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像的分析判斷考向2 考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷考點一化學(xué)反應(yīng)速率圖像考點二化學(xué)平衡圖像考向3 考查濃度或物質(zhì)的的量-時間圖像考向3 考查組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷考向4 考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析考點一化學(xué)反應(yīng)速率圖像考向1 考查速率-時間圖像考向2 考查速率—壓強(或溫度)圖像考向3 考查濃度或物質(zhì)的的量-時間圖像知識點1 速率時間圖像1.“漸變”類圖像圖像分析 時______增大,______增大; ,平衡向________方向移動 時______減小,______減小;,平衡向________方向移動結(jié)論 時其他條件不變,______反應(yīng)物的濃度 時其他條件不變,______反應(yīng)物的濃度tOtO突然逐漸正反應(yīng)增大突然逐漸逆反應(yīng)減小知識點1 速率時間圖像1.“漸變”類圖像圖像分析 時______增大,______增大; ,平衡向________方向移動 時______減小,______減小;,平衡向________方向移動結(jié)論 時其他條件不變,______生成物的濃度 時其他條件不變,______生成物的濃度tOtO突然逐漸逆反應(yīng)增大突然逐漸正反應(yīng)減小圖像 _____________ ______________ ______________時刻所改變的條件 溫 度 升高 降低 升高 降低適合正反應(yīng)為______的反應(yīng) 適合正反應(yīng)為______的反應(yīng) 壓 強 增大 減小 增大 減小適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量______的反應(yīng) 適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量______的反應(yīng) 2.“斷點”類圖像放熱吸熱增大減小tOtOtOtO3.“平臺”類圖像圖像 分析 結(jié)論時均______增大且 ___,平衡不移動 時其他條件不變使用催化劑時其他條件不變增大反應(yīng)體系的壓強且反應(yīng)前后氣體體積無變化)時均______減小且 ___,平衡不移動 時其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強且反應(yīng)前后氣體體積無變化)突然突然tOOt4.全程速率時間圖像例如:與足量鹽酸的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因:(1)AB段增大),___________________________________。反應(yīng)放熱,溶液溫度逐漸升高,v增大(2)BC段減小),_____________________________。溶液中逐漸減小,v減小知識點2 速率壓強(或溫度)圖像1.對于速率溫度曲線,溫度改變后,吸熱反應(yīng)速率變化大,放熱反應(yīng)速率變化小。即吸熱______,放熱______。以 ;為例大變小變2.對于速率壓強曲線,壓強改變后,氣體體積之和____的一側(cè)反應(yīng)速率變化大,氣體體積之和____的一側(cè)反應(yīng)速率變化小。以 ;為例大小易錯提醒這類圖像中曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強等)對正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是平衡狀態(tài),壓強或溫度增大,正反應(yīng)速率增大得快,平衡正向移動。知識點3 物質(zhì)的量(或濃度時間圖像1.識圖(以c-t圖為例)橫坐標(biāo)時間,t縱坐標(biāo)曲線斜率濃度或物質(zhì)的量等變化某一時刻曲線的斜率k大小表示該時刻反應(yīng)的速率快慢曲線陡度曲線越陡表示反應(yīng)的速率越大,曲線越平緩表示反應(yīng)的速率越小濃度/物質(zhì)的量時間生成物反應(yīng)物t1O2.規(guī)律溫度若為溫度變化引起,溫度較高時,反應(yīng)達平衡所需時間____。壓強若為壓強變化引起,壓強較大時,反應(yīng)達平衡所需時間____。濃度/物質(zhì)的量時間生成物反應(yīng)物t1O壓強若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應(yīng)達平衡所需時間____。t2短短短3.實例:某溫度時,在定容容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①______是反應(yīng)物,___是產(chǎn)物。X、YZ②時反應(yīng)達到______狀態(tài),X、Y并沒有全部反應(yīng),該反應(yīng)是______反應(yīng)。平衡可逆③時間段:____________________mol。(2)根據(jù)圖像可進行如下計算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如;Y的轉(zhuǎn)化率。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為_____________________。4.易錯提醒:解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(達到平衡)的時刻相同,各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系。知識點4 化學(xué)速率圖像分析1.識圖(以“漸變”類v-t圖像為例)定性反應(yīng)過程中 v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響)而變化的規(guī)律特征面積平衡的“逆、動、等、定、變、同”以及平衡移動的方向曲線下方陰影部分的面積大小就表示在該時間段內(nèi)某物質(zhì)的濃度的變化量一般情況同一個反應(yīng)有先快后慢的特點,生成等量產(chǎn)物(或消耗等量反應(yīng)物),所需的時間逐漸變長。tO2.常見圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))和催化劑角度考慮,若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。(2)對于反應(yīng)速率變化程度不相等的反應(yīng),要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨勢。同時要聯(lián)系外界條件對反應(yīng)速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷正)、逆)的相對大小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移若平衡逆移逆)。(4)規(guī)律:圖像中無“斷點”,曲線是“漸變”的,即逐漸升高或降低,則改變的條件是濃度。若曲線是向上“漸變”,表示改變的條件是“增強”,反之,改變的條件是“減弱”,如工業(yè)合成氨的反應(yīng): 。因時刻改變條件后,,平衡逆向移動,故改變的條件是增大的濃度。tO考向1 考查速率-時間圖像【例1】(2024·遼寧撫順·模擬)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是( )DA.反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度:a點小于b點C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D.Δt1=Δt2時,SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段v正=v逆,平衡時v需保持不變v正仍在變化a到b時v正增加,反應(yīng)物濃度隨時間不斷減小反應(yīng)物濃度:a點>b點等體反應(yīng),改變壓強,平衡不移動(同理得濃度不會影響平衡移動)升溫v正、v逆都增加,故a到c溫度上升v正增加,后面隨著溫度越高v正反而減少,說明是放熱反應(yīng),溫度上升反應(yīng)逆向移動ΔH=E生成物-E反應(yīng)物v正:a~b段>b~c段,消耗的二氧化硫:a~b段>b~c段易錯提醒分清正反應(yīng)、逆反應(yīng)及二者反應(yīng)速率的相對大小,分清“突變”和“漸變”;正確判斷化學(xué)平衡的移動方向;熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律Ⅰ.v正突變,v逆漸變,且v正逆,說明是增大了反應(yīng)物的濃度,使v正突變,且平衡正向移動。Ⅱ.v正、v逆都突然減小,且v正>v逆,說明平衡正向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體體積增大的反應(yīng)。易錯提醒Ⅲ.v正、v逆都突然增大,且增大程度相同,說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動,可能是使用了催化劑,也可能是對反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)壓縮體積(即增大壓強)。催化劑加熱【變式訓(xùn)練1】如圖表示反應(yīng) 的正反應(yīng)速率隨時間的變化情況,試根據(jù)圖中曲線判斷下列說法可能正確的是( )DA.時只減小了壓強;B.時只降低了溫度;C.時增加了和的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;D.時減小濃度的同時,增加了的濃度;【解析】若時減小了壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,重新平衡時的速率小于原平衡速率,故A錯誤;若時降低了溫度,平衡向正反應(yīng)移動,重新平衡時的速率小于原平衡速率,故B錯誤;若時增加了和的濃度,正反應(yīng)速率應(yīng)大于原平衡速率,平衡向正反應(yīng)方向移動,圖象中時刻不符合,故C錯誤;若時減小了的濃度,增加了的濃度,平衡向逆反應(yīng)移動,新平衡時反應(yīng)物濃度比可以原來還大,平衡時正反應(yīng)速率可以比原平衡速率大,故D可能正確;故選D。【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是_______(填字母,下同)。ACDFA. B. C. D. E. F.【解析】根據(jù)圖示可知,時間段內(nèi),相等,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(2)判斷時刻分別改變的一個條件。A.增大壓強 B.減小壓強 C.升高溫度D.降低溫度 加催化劑 充入氮氣t1時刻________;t3時刻________;t4時刻________。C【解析】時,同時增大,且增大得更快,平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以時改變的條件是升溫。【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(2)判斷時刻分別改變的一個條件。A.增大壓強 B.減小壓強 C.升高溫度D.降低溫度 加催化劑 充入氮氣t1時刻________;t3時刻________;t4時刻________。CE【解析】時,同時增大且增大量相同,平衡不移動,所以時改變的條件是加催化劑。【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(2)判斷時刻分別改變的一個條件。A.增大壓強 B.減小壓強 C.升高溫度D.降低溫度 加催化劑 充入氮氣t1時刻________;t3時刻________;t4時刻________。CEB【解析】時,同時減小,但平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以時改變的條件是減小壓強。【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是___。A. B. C. D.【解析】根據(jù)圖示知,時間段內(nèi)平衡均向逆反應(yīng)方向移動,的含量均比時間段的低,所以時間段內(nèi)的百分含量最高。A【變式訓(xùn)練2】山東濟南·模擬)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(4)如果在t6時刻,從反應(yīng)體系中分離出部分氨,t7時刻反應(yīng)達到平衡狀態(tài),請在圖中畫出反應(yīng)速率的變化曲線。【解析】時刻分離出部分立刻減小,而逐漸減小,在時刻二者相等,反應(yīng)重新達到平衡,據(jù)此可畫出反應(yīng)速率的變化曲線。【例2】可逆反應(yīng)mA(g) nB(g)+pC(s);△H=Q,溫度和壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合如圖中的兩個圖象,以下敘述正確的是( )A.m>n,Q<0B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0D.m<n+p,Q<0考向2 考查速率—壓強(或溫度)圖像T↑,v逆>v正,平衡逆向移動,Q<0p↑,v正>v逆,平衡正向移動,p反應(yīng)物>p生成物m>nA易錯提醒曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強等)對正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢及變化幅度。如圖中交點A是平衡狀態(tài),壓強增大,正反應(yīng)速率增大得快,平衡正向移動。【變式訓(xùn)練1】下列各圖是溫度(或壓強)對2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響,曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強,其中正確的是( )A. B.【解析】A和B圖中自變量為溫度,溫度越高,速率越快,B項錯誤;升溫時平衡向吸熱方向移動,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,A項錯誤;【變式訓(xùn)練1】下列各圖是溫度(或壓強)對2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響,曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強,其中正確的是( )C. D.【解析】C、D圖中自變量為壓強,壓強越大,速率越快,D項錯誤;增加壓強,平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動,也就是向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,C項正確。C【變式訓(xùn)練2】(23-24高三上·四川·期中)某恒容密閉容器中充入一定量SO2和O2進行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,圖甲表示反應(yīng)速率(v)與溫度(T) 的關(guān)系、圖乙表示 T1 時,平衡體系中SO2的體積分?jǐn)?shù)與壓強(p)的關(guān)系。下列說法正確的是( )CA.圖甲中,曲線1表示正反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系B.圖乙中,a、b兩點的反應(yīng)速率:v(a)>v(b)C.圖甲中,d點時,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變D.圖乙中,c點的正、逆反應(yīng)速率:v(逆) < v(正)【解析】A.反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0,正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則曲線1表示逆反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,故A錯誤;B.溫度恒定時,a、b兩點對應(yīng)的壓強是b的大,壓強越大,反應(yīng)速率越快,a、b兩點對應(yīng)的反應(yīng)速率:va<vb,故B錯誤;C.d點表示溫度為T0時,正、逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)達到平衡,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變,故C正確;D.c點時,二氧化硫的含量小于平衡時的含量,反應(yīng)需要向生成二氧化硫的方向進行,即向逆反應(yīng)方向進行,所以v(逆)>v(正),故D錯誤;故選C。A.從反應(yīng)開始到剛達到平衡的時間段內(nèi),B.兩時刻生成Q的速率:C.用Q濃度變化值表示的兩個時間段內(nèi)的反應(yīng)速率:D.其他條件相同,起始時將氦氣與Q混合,則反應(yīng)達到平衡所需時間少于【例3】(2024·河南洛陽·模擬)100 ℃時,向某恒容密閉容器加入1.6 mol·L-1的Q后會發(fā)生如下反應(yīng):2Q(g) M(g)。其中M的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法錯誤的是( )考向3 考查濃度或物質(zhì)的的量-時間圖像D ΔcQ=2ΔcM=1.2v(Q)==0.02 mol·L-1·s-1Q為反應(yīng)物,初始v消耗最大,v生成最小隨著反應(yīng)進行,v消耗減慢,v生成增大恒容密閉,加入惰性氣體,Q、M的濃度不變,與原平衡體系等效等于60s易錯提醒某溫度時,在定容容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應(yīng)物,Z是產(chǎn)物。②時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),X、Y并沒有全部反應(yīng),該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。③時間段:。易錯提醒某溫度時,在定容容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(2)根據(jù)圖像可進行如下計算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如;Y的轉(zhuǎn)化率。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為。【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(1)用A的濃度變化表示該反應(yīng)在【解析】內(nèi)。內(nèi)的平均反應(yīng)速率____________________。【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(2)根據(jù)圖示可確定_____。【解析】根據(jù)圖像可知,內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度減少量為的物質(zhì)的量濃度增加量為之比等于A、C的濃度的變化量之比,故。【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(3)容器內(nèi)壓強______(填“變大”“不變”或“變小”)。變大【解析】該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),而容器容積不變,因此容器內(nèi)壓強變大。【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(4)推測第引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是______(填編號,下同);第引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是____。④⑥①減壓 ②增大A的濃度 ③增大C的量 ④升溫 ⑤降溫 ⑥加催化劑【解析】根據(jù)圖像可知,時改變條件后,A、C的濃度瞬時不變且隨后反應(yīng)速率加快,故改變的條件可能是升溫或加入催化劑【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(4)推測第引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是______(填編號,下同);第引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是____。④⑥④①減壓 ②增大A的濃度 ③增大C的量 ④升溫 ⑤降溫 ⑥加催化劑【解析】,反應(yīng)處于平衡,時改變條件后,A、C的濃度瞬時不變,且隨后A的濃度逐漸增大,C的濃度逐漸減小,說明平衡逆向移動,故改變的條件可能是升溫。【變式訓(xùn)練1】安徽銅陵·模擬)向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:(5)若平衡Ⅰ的平衡常數(shù)為,平衡Ⅱ平衡常數(shù)為,則____填“>”“” 或“<”)。>【解析】升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小。由于時升高溫度,則。【變式訓(xùn)練1】河北保定·三模)鈮被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、原子能、超導(dǎo)材料及新型功能材料等領(lǐng)域,是一種十分重要的戰(zhàn)略物資。常用于萃取稀土金屬鈮:某溫度下,萃取過程中溶液中c(H+)與時間的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是( )A.其他條件不變,t≥t3時萃取反應(yīng)已停止B. c(H+)增大,萃取反應(yīng)平衡向左移動,平衡常數(shù)減小C.t2、t3時萃取反應(yīng)的正反應(yīng)速率:v2<v3D.t1~t2min內(nèi),的平均反應(yīng)速率D【解析】平衡時正反應(yīng)、逆反應(yīng)依然在不斷進行,A項錯誤; 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),增大濃度K不變,B項錯誤; 萃取反應(yīng)發(fā)生后,正反應(yīng)速率由大到小至不變時反應(yīng)達到平衡,v2<v3 ,C項錯誤;內(nèi),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,的平均反應(yīng)速率,D項正確;故選:D。考點二化學(xué)平衡圖像考向1 考查轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像的分析判斷考向2 考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷考向3 考查組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷考向4 考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析知識點1 轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab該類圖像中常常與化學(xué)平衡知識相聯(lián)系,重在考查化學(xué)平衡相關(guān)知識點。這類圖像反映了反應(yīng)物或生成物的量在不同溫度(壓強)下對時間的關(guān)系,解題時要注意一定條件下物質(zhì)含量不再改變時,應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)達到平衡的特征。知識點1 轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab1.識圖:一般當(dāng)轉(zhuǎn)化率達到一個定值,即轉(zhuǎn)化率或百分含量保持不變,該反應(yīng)達到化學(xué)平衡,我們可以借助圖像中曲線的數(shù)值大小,進一步結(jié)合影響平衡的一些外界因素,分析整合,得出相關(guān)結(jié)論。已知不同溫度或壓強下,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或百分含量)與時間的關(guān)系曲線,推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強的大小及氣體物質(zhì)間的系數(shù)的關(guān)系。2.規(guī)律:“先拐先平,數(shù)值____”原則分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應(yīng)達平衡所需時間短。如圖甲中____。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應(yīng)達平衡所需時間短。如圖乙中____。③若為使用催化劑引起,使用適宜催化劑時,反應(yīng)達平衡所需時間短。如圖丙中使用催化劑。大>>t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab3.實例:正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法[以AB C中反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為例說明]t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab①圖甲中,,升高溫度,降低,平衡______移動,正反應(yīng)為______反應(yīng)。②圖乙中,,增大壓強,升高,平衡______移動,則正反應(yīng)為氣體體積______的反應(yīng)。③若縱坐標(biāo)表示A的百分含量,則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。逆向放熱正向縮小知識點2 恒溫線或恒壓線圖像pcOT1T2t / minαOp1p2p3圖①,若,則正反應(yīng)為氣體體積______的反應(yīng),____0;圖②,若,則正反應(yīng)為______反應(yīng)。減小<放熱易錯提醒解答此類圖像問題,往往可作分析時可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線恒壓線或恒溫線,然后進行定一議二,從而可解決問題。該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(反應(yīng)物或生成物)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,橫坐標(biāo)為溫度或壓強。1.識圖:(α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,c表示反應(yīng)物的平衡濃度)pcOT1T2t / minαOp1p2p32.規(guī)律:(1)“定一議二”原則:可通過分析相同溫度下不同壓強時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應(yīng)方程式中反應(yīng)物與產(chǎn)物氣體物質(zhì)間的系數(shù)的大小關(guān)系。如乙中任取兩條壓強曲線研究,壓強增大,增大,平衡正向移動,正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),甲中任取一曲線,也能得出結(jié)論。(2)通過分析相同壓強下不同溫度時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應(yīng)的熱效應(yīng)。如利用上述分析方法,在甲中作垂直線,乙中任取一曲線,即能分析出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。知識點3 反應(yīng)過程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在相同時間段內(nèi),M點前,表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物開始,則v正>v逆,未達平衡;M點為剛達到的平衡點。M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A%增大(C%減小),平衡逆向移動,ΔH<0。TA%OMTC%OM2.化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L線上所有的點都是平衡點。左上方(E點),A%大于此壓強或溫度時平衡體系中的A%,E點必須向正反應(yīng)方向移動才能達到平衡狀態(tài),所以,E點;則右下方點。><p或TA%OLEF3.投料比與轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率相關(guān)圖像在工業(yè)生產(chǎn)中,為了提高轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率,從原料的利用率研究分析,我們可以得到投料比與轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率相關(guān)圖像,通過圖像分析我們可以得到最佳投料比。如在保持體系總壓為的條件下進行反應(yīng): ,原料氣中和的>>物質(zhì)的量之比]不同時,的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:分析圖像我們可以得到如下信息,在同溫同壓下,增加二氧化硫的量,會使原料氣中和的物質(zhì)的量之比m變大,m越大,平衡轉(zhuǎn)化率越小,即圖中的大小順序為________。1.思維建模知識點4 化學(xué)平衡圖像分析面線軸點審題出發(fā)點定量計算平衡常數(shù)K反應(yīng)速率v轉(zhuǎn)化率α明確研究對象分析曲線關(guān)聯(lián)定性計算自變量隨因變量的變化趨勢溫度對化學(xué)平衡的影響判斷ΔH的正負(fù)判斷氣體分子數(shù)變化判斷氣體分子數(shù)變化即識別圖像類型,一看“面”(理清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的含義);二看“線”(分析曲線的走向和變化趨勢,它與橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的關(guān)系);三看 “點”(重點分析特殊點—起點、拐點、交點、終點的含義);四看是否要作輔助線(如等溫線、等壓線等),五看定量圖像中有關(guān)量的多少問題。即分析可逆反應(yīng)方程式,觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng),還是吸熱反應(yīng))等。2.解題步驟第一步看特點第二步識圖像2.解題步驟第三步聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡移動原理特別是影響因素及使用前提條件等。利用規(guī)律“先拐先平,數(shù)值大”判斷,即曲線先出現(xiàn)拐點,先達到平衡,其溫度、壓強越大。第四步圖表與原理整合逐項分析圖表,重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。3.解題技巧先拐先平在含量—時間曲線中,先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡,說明該曲線表示的溫度較高或壓強較大。定一議二在含量—T/p曲線中,圖像中有三個變量,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關(guān)系(因平衡移動原理只適用于“單因素”的改變)。即確定橫坐標(biāo)所示的量后,討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所示的量后(通常可畫一垂線),討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。三步分析一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看v(正)、v(逆)的相對大小;三看化學(xué)平衡移動的方向。4.易錯點撥(1)“先拐先平”與速率快慢的誤區(qū):在反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像中,我們?nèi)菀族e誤認(rèn)為曲線先出現(xiàn)拐點,則反應(yīng)速率一定快,由此得出反應(yīng)溫度或壓強、濃度一定大等錯誤觀點。正確的分析應(yīng)該是先出現(xiàn)拐點,先平衡,即常說的“先拐先平”,但比較反應(yīng)速率快慢時,應(yīng)該依據(jù)曲線斜率的大小,斜率大,反應(yīng)速率快,如下面圖像,盡管曲線b先平衡,但其反應(yīng)速率小于曲線a對應(yīng)的速率。4.易錯點撥(2)未達到平衡的曲線誤認(rèn)為是平衡時的曲線。如根據(jù)下面圖像判斷某反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)時,從階段,誤認(rèn)為升高溫度,生成物濃度增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,所以該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。該錯誤結(jié)論的得出原因在于階段時,該反應(yīng)并沒有達到平衡狀態(tài),b點為平衡時狀態(tài),通過階段可以得出,在平衡狀態(tài)下,若升高溫度,生成物濃度減少,平衡逆向移動,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。未平衡平衡4.易錯點撥(3)圖像中涉及定量問題時,應(yīng)該注意相關(guān)“量”與反應(yīng)原理的對應(yīng)關(guān)系。如合成氨中,若 、的濃度按照3:1置入反應(yīng)裝置中,盡管 、的濃度不斷減少,根據(jù)反應(yīng)原理,二者減少量應(yīng)該滿足3:1的關(guān)系,顯然下面圖像中曲線的變化是錯誤的結(jié)論。、不符合3:1的關(guān)系【例1】(2024·湖南·模擬預(yù)測)研究NOx之間的轉(zhuǎn)化對控制大氣污染具有重要意義,已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0。如圖所示,在恒容密閉容器中,反應(yīng)溫度為T1時,c(N2O4)和c(NO2)隨t變化曲線分別為Ⅰ、Ⅱ,改變溫度到T2,c(NO2)隨t變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是( )考向1 轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時間—溫度(或壓強)圖像的分析判斷A.反應(yīng)速率B.溫度C.升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小D.溫度和下,反應(yīng)分別達到平衡時,c(N2O4)前者小BT↑,v↑,達到平衡時t↓,吸熱反應(yīng)T↑,平衡正向移動反應(yīng)分別達到平衡時,前者大易錯提醒“先拐先平數(shù)值大”。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(如圖Ⅰ中 、壓強較大(如圖Ⅱ中 或使用了催化劑(如圖Ⅲ中a使用了催化劑)。易錯提醒Ⅰ.表示T2>T1,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動。Ⅱ.表示p2>p1,反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強,平衡逆向移動。Ⅲ.生成物C的百分含量不變,說明平衡不發(fā)生移動,但反應(yīng)速率a>b,故a使用了催化劑;也可能該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),a增大了壓強(即壓縮體積)。【變式訓(xùn)練1】(2024·湖北孝感·模擬)在其他條件不變時,只改變某一條件,化學(xué)反應(yīng)aA(g)+B(g) cC(g)的平衡的變化圖像如下(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質(zhì)的量,α表示平衡轉(zhuǎn)化率),據(jù)此分析下列說法正確的是( )A.在圖像反應(yīng)Ⅰ中,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.在圖像反應(yīng)Ⅰ中,若p1>p2,則此反應(yīng)的ΔS>0C.在圖像反應(yīng)Ⅱ中,說明該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.在圖像反應(yīng)Ⅲ中,若T1>T2,則該反應(yīng)能自發(fā)進行D【解析】A項,圖像反應(yīng)Ⅰ中任取一曲線,圖中隨著溫度的升高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯誤;B項,在圖像反應(yīng)Ⅰ的橫坐標(biāo)上任取一點,作橫坐標(biāo)的垂直線與兩曲線相交,若,增大壓強反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大,增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,則,錯誤;C項,圖像反應(yīng)Ⅱ中先出現(xiàn)拐點,反應(yīng)速率快,平衡時小于平衡時,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯誤;D項,圖像反應(yīng)Ⅲ增大壓強平衡不移動,則,若,升高溫度A的轉(zhuǎn)化率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則,該反應(yīng)能自發(fā)進行,正確。【變式訓(xùn)練2】在密閉容器中,加入2molA和1molB發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B( ) 2C(g)+D(g),C的體積分?jǐn)?shù)(C%)隨時間的變化趨勢符合如圖關(guān)系:BA.B物質(zhì)可能是氣體B.若在F點時給容器壓縮體積,達新平衡時C的濃度將增大C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.恒溫恒容下達平衡后,向容器中再加入和的體積分?jǐn)?shù)減小下列說法正確的是( )【分析】“先拐先平數(shù)值大”由圖1可知溫度,圖2壓強,圖1可知時少平衡逆向移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),由圖2可知壓強,壓強大少,平衡逆向移動,因此B是非氣體。【解析】通過分析B是非氣體,故A錯誤;點時給容器壓縮體積,平衡逆向移動,C的物質(zhì)的量減少,但是由于體積縮小,C的濃度還是增大,故B正確; 通過圖1分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),故C錯誤;恒溫恒容下達平衡后,向容器中再加入和,相當(dāng)于增大壓強,最終平衡逆向移動,A的含量增大,故D錯誤。答案選B。考向2 恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷【例2】(2024·廣東中山·模擬)SO2的催化氧化是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,圖中L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。下列說法正確的是( )A.X代表壓強B.C.D.若點的溫度或壓強分別為,則點D正反應(yīng)是個氣體體積減小的放熱反應(yīng)p↑,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大T↑,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小溫度壓強p↑,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大p與轉(zhuǎn)化率成正比,SO2轉(zhuǎn)化率:L1>L2<K只與溫度有關(guān)變量p與TTa<Tb放熱反應(yīng)>未達平衡反應(yīng)正向移動易錯提醒“定一議二”。在化學(xué)平衡圖像中,包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個變量,分析方法是確定其中一個變量,討論另外兩個變量之間的關(guān)系。如圖Ⅰ中確定壓強為或,則生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);再確定溫度T不變,做橫軸的垂線,與壓強線出現(xiàn)兩個交點,分析生成物C的百分含量隨壓強p的變化可以發(fā)現(xiàn),增大壓強,生成物C的百分含量增大,說明正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。同理分析圖Ⅱ。【變式訓(xùn)練1】浙江溫州·模擬)在一恒容的密閉容器中充入,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):,測得平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強關(guān)系如圖,下列有關(guān)說法不正確的是( )AA.上述反應(yīng)的 B.壓強:C.時該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.64 A.壓強為時,在y點:【解析】是四條等壓線,由圖像可知,壓強一定時,溫度越高,的平衡轉(zhuǎn)化率越高,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),項錯誤;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),壓強越高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故壓強項正確;壓強為、溫度為時,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為,故平衡時各物質(zhì)的濃度分別為,即平衡常數(shù)項正確;壓強為時,y點未達到平衡,此時項正確。【變式訓(xùn)練2】河北衡水·模擬預(yù)測)儲氫合金M的吸放氫反應(yīng)式為:,現(xiàn)將置于恒容容器中,通入氫氣并維持容器內(nèi)壓強恒定,在不同溫度下M的最大吸氫量與氫氣壓強的關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是( )DA.壓強越小,溫度對最大吸氫量的影響越大B.若到達P點的時間為,則吸氫速率C.在相同條件下,若氫氣中含有氬氣,則最大吸氫量減小D.若到達N點所用時間小于P點,則吸氫速率【解析】由圖可知,壓強越小,溫度對最大吸氫量的影響越大,故A正確; 由圖可知,到達P點的時間為時,M的最大吸氫量為,則反應(yīng)速率為,故B正確; 恒壓條件下若氫氣中含有氬氣,相當(dāng)于氫氣的分壓減小,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,吸氫量減小,故C正確; 由圖可知,壓強相同時,N點反應(yīng)溫度高于P點,溫度越高,反應(yīng)速率越快,則N點反應(yīng)速率小于P點,故D錯誤;故選D。考向3 組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷【例3】河北保定·三模)一定條件下,在甲、乙兩個恒容密閉容器(容器容積V甲 : V乙=1:2)中投入等物質(zhì)的量的X和Y,發(fā)生反應(yīng),達到平衡時,Q的物質(zhì)的量濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )A.B.C.壓強:D.平衡常數(shù):D考向3 組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷【例3】河北保定·三模)一定條件下,在甲、乙兩個恒容密閉容器(容器容積V甲 : V乙=1:2)中投入等物質(zhì)的量的X和Y,發(fā)生反應(yīng),達到平衡時,Q的物質(zhì)的量濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )A.DV甲 : V乙=1:2投入等物質(zhì)的量的X和Y定一議二T相同,c(Q)甲 <2c(Q)乙容器體積減小,平衡逆向移動反應(yīng)是氣體體積數(shù)增大的反應(yīng)<考察體積改變對某組成的影響考察壓強對平衡移動的影響實際上解題方法定一議二勒夏特列原理的逆運用考向3 組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷【例3】河北保定·三模)一定條件下,在甲、乙兩個恒容密閉容器(容器容積V甲 : V乙=1:2)中投入等物質(zhì)的量的X和Y,發(fā)生反應(yīng),達到平衡時,Q的物質(zhì)的量濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )B.D考察改變條件后對某組成的相關(guān)“量”的影響角度①三段式②勒夏特列原理初始只投入X和Yc(Q)=c(P)c(Q)甲 =c(Q)乙=a→b,可看作升高溫度后降低壓強a→c:T↑,K↑,c(Q)分↑,c(Q)↑c→b:p↓,K不變,pc總<2pb總,c(Q)c<2c(Q)b根據(jù)勒夏特列原理,只能得出改變條件對同一物質(zhì)的影響,不能得出其他物質(zhì)與其對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系(物質(zhì)組分之間的數(shù)量關(guān)系)(改變條件前后同一物質(zhì)的數(shù)量關(guān)系)考向3 組分含量、濃度或物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷【例3】河北保定·三模)一定條件下,在甲、乙兩個恒容密閉容器(容器容積V甲 : V乙=1:2)中投入等物質(zhì)的量的X和Y,發(fā)生反應(yīng),達到平衡時,Q的物質(zhì)的量濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )C.壓強:DV甲 : V乙=1:2投入等物質(zhì)的量的X和Y體積縮小一倍平衡逆向移動勒夏特列原理:減弱改變程度>D.平衡常數(shù):K只與溫度有關(guān)p一定,T↑,平衡正向移動【變式訓(xùn)練1】江蘇南通·二模)肼()是一種含氫量高的燃料。向恒容密閉容器內(nèi)加入,一定條件下體系中催化分解存在以下平衡:Ⅰ. (g) (g)+2H2(g)不同溫度下達到平衡時,均幾乎完全分解,分解產(chǎn)物的物質(zhì)的量如圖。下列說法正確的是( )DA.曲線a對應(yīng)的物質(zhì)是B.低于M點對應(yīng)溫度時,以反應(yīng)Ⅰ為主C.體系中一定不存在反應(yīng):(g) (g)+3H2(g)D.N點時,體系內(nèi):n(N2) :n(H2)為【解析】圖中為分解產(chǎn)物的物質(zhì)的量,當(dāng)溫度升高時,趨于0,此時以反應(yīng)Ⅰ為主,根據(jù)反應(yīng)(g) (g)+2H2(g)可知,曲線a對應(yīng)的物質(zhì)是,故A錯誤;低于M點對應(yīng)溫度時,含量最高,以反應(yīng)Ⅱ為主,故B錯誤; 由圖可知,不同溫度下達到平衡時,均幾乎完全分解,溫度升高時,趨于0,所以體系中還存在(g) (g)+3H2(g),故C錯誤; 由圖可知,N點時,n(NH3)=n(N2)=2mol,由H元素守恒知,n(H2)=3mol,體系內(nèi)為2:3,故D正確;故答案選D。【變式訓(xùn)練2】(2024·河北滄州·三模)工業(yè)上用固體作固硫劑,氫氣還原輝鉬礦(MoS2)獲得鉬(Mo)的反應(yīng)原理為MoS2(g) Mo(s)+4H2O(g)。在恒容密閉容器中進行該反應(yīng),平衡時氣體的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )CA.X、Y、Z分別代表、H2O、COB.該反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進行C.圖中a=30D.升高溫度,反應(yīng)體系中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大【解析】 該反應(yīng)中,反應(yīng)物只有一種是氣體,生成物有兩種是氣體,由圖可知,隨著溫度的升高,平衡時一種氣體(X)的體積分?jǐn)?shù)減小,兩種氣體和 的體積分?jǐn)?shù)增大,且Y的體積分?jǐn)?shù)是Z的體積分?jǐn)?shù)的2倍,故可推知X、Y、Z分別代表、H2O、CO,A正確; 由化學(xué)方程式可知該反應(yīng)的ΔS>0,由圖可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即ΔH>0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0可知,該反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進行,B正確;由圖可知,時,該反應(yīng)達到平衡時,H2和的體積分?jǐn)?shù)相等,的體積分?jǐn)?shù)是的體積分?jǐn)?shù)的2倍,三種氣體的體積分?jǐn)?shù)之和等于,則,C錯誤; 升高溫度,該反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動,反應(yīng)體系中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,D正確;答案選C。考向4 考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析【例4】江蘇·模擬預(yù)測)通過反應(yīng)可將有機氯化工業(yè)的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為在、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比條件下,不同溫度時平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。向反應(yīng)體系中加入,能加快反應(yīng)速率。反應(yīng)反應(yīng)下列說法正確的是( )B.升高溫度和增大壓強均能提高反應(yīng)I中HCl的平衡轉(zhuǎn)化率C.時,向反應(yīng)體系中加入,延長反應(yīng)時間,能使HCl轉(zhuǎn)化率從X點的值升至Y點的值D.在條件下,若起始<2,充分反應(yīng),HCl的轉(zhuǎn)化率可能達到Y(jié)點的值A.反應(yīng)I的蓋斯定律反應(yīng)Ⅰ=反應(yīng)Ⅲ+反應(yīng)Ⅱ故故C.時,向反應(yīng)體系中加入,延長反應(yīng)時間,能使HCl轉(zhuǎn)化率從X點的值升至Y點的值考向4 考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點分析【例4】江蘇·模擬預(yù)測)通過反應(yīng)可將有機氯化工業(yè)的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為在、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比條件下,不同溫度時平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。向反應(yīng)體系中加入,能加快反應(yīng)速率。D.在條件下,若起始<2,充分反應(yīng),HCl的轉(zhuǎn)化率可能達到Y(jié)點的值B.升高溫度和增大壓強均能提高反應(yīng)I中HCl的平衡轉(zhuǎn)化率故放熱反應(yīng),T↑,平衡逆向移動正反應(yīng)是氣體體積減小,p↑,平衡正向移動為固體,不影響平衡移動增加了O2的相對含量,提高HCl的轉(zhuǎn)化率易錯提醒(1)改變投料比相當(dāng)于增加一種反應(yīng)物的濃度,另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高,而自身的轉(zhuǎn)化率降低。(2)當(dāng)按化學(xué)反應(yīng)方程式的計量數(shù)之比投入反應(yīng)物,各組分的平衡轉(zhuǎn)化率相同,平衡時產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)最大。【變式訓(xùn)練1】江蘇徐州·模擬預(yù)測)催化加氫過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):反應(yīng)(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH1反應(yīng)(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH2=-122.5kJ · mol-1向恒壓的容器中充入CO2和H2,若僅考慮上述反應(yīng),平衡時CH3OCH3和CO的選擇性及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖中實線所示。下列說法正確的是( )A.ΔH1<0B.平衡時的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化可用圖中虛線④表示C.反應(yīng)狀態(tài)達A點時,只有使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑才能提高CH3OCH3的選擇性D.反應(yīng)狀態(tài)達B點時,容器中n(CH3OCH3)為D【分析】反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡往逆向移動,CH3OCH3的選擇性下降,則CO的選擇性上升,CO的選擇性對應(yīng)曲線①,CH3OCH3的選擇性對應(yīng)曲線②,的平衡轉(zhuǎn)化率對應(yīng)曲線③。據(jù)此作答。【解析】隨著溫度升高,CH3OCH3的選擇性下降,CO的選擇性上升,前,的平衡轉(zhuǎn)化率下降,則以反應(yīng)Ⅱ為主,后,的平衡轉(zhuǎn)化率上升,則以反應(yīng)I為主,說明反應(yīng)I為吸熱反應(yīng),A錯誤;向恒壓的容器中充入CO2和H2,投料比恰好與反應(yīng)Ⅱ中的系數(shù)比相等,所以,前,轉(zhuǎn)化率應(yīng)該是相同的,故應(yīng)該與的平衡轉(zhuǎn)化率重疊,B錯誤; 反應(yīng)狀態(tài)達A點時,想提高CH3OCH3的選擇性,應(yīng)使平衡向生成更多CH3OCH3的方向移動,溫度不能改變,只能改變壓強或者反應(yīng)物濃度,若增大的濃度,反應(yīng)I也會正向移動,那么CH3OCH3的選擇性不一定會被提高;若增大壓強,反應(yīng)I不會移動,反應(yīng)Ⅱ往正向移動,生成更多的CH3OCH3,可以提高CH3OCH3的選擇性;同時也可以通過改變催化劑來控制反應(yīng)Ⅱ,使用對反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑也能提高CH3OCH3的選擇性,C錯誤;反應(yīng)狀態(tài)達B點時,的平衡轉(zhuǎn)化率、CH3OCH3 的選擇性也是,根據(jù)CH3OCH3的選擇性=,則,=,D正確;故選D。【變式訓(xùn)練2】(23-24高三下·湖南·階段考試)是常見的環(huán)境污染性氣體。一定溫度下,向三個容積不等的恒容密閉容器中分別投入,用足量活性炭還原的反應(yīng)為(g) =N2(g)+2CO2(g)。反應(yīng)相同時間后,三個容器中的物質(zhì)的量如圖中A、B、C三點所示。下列敘述不正確的是( )DA.A點達到平衡, B、C點均未達到平衡B.若B點達到平衡時,在該溫度下的平衡常數(shù)C.若C點使用催化劑,能提高的轉(zhuǎn)化率D.C點時,瞬間壓縮容器體積至1 L后,的物質(zhì)的量增大【分析】該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增大,恒溫恒容條件下,A點的容器體積最小,壓強最大,A點的反應(yīng)速率最大;C點的容器體積最大,壓強最小,C點的反應(yīng)速率最小。根據(jù)A、C點的物質(zhì)的量可知A點已經(jīng)達到平衡狀態(tài),C點未達平衡。根據(jù)“三段式”計算平衡常數(shù)K:K=計算B點濃度商Q:Q=【解析】根據(jù)分析可知,B點濃度商Q=,B點未達平衡,A正確;、B、C點在同一溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,K=0.25,B正確;點未達平衡,使用催化劑可以加快反應(yīng)速率,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,C正確;點時,瞬間壓縮容器體積至1 L,與A點形成等效平衡,NO2的物質(zhì)的量為、保持不變,D錯誤;答案選D。1.湖南卷)恒壓下,向某密閉容器中充入一定量的CH3OH(g)和,發(fā)生如下反應(yīng):主反應(yīng):CH3OH(g)+ =CH3COOH(g) ΔH1副反應(yīng):CH3OH(g)+ CH3COOH(g) =CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2在不同溫度下,反應(yīng)達到平衡時,測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分?jǐn)?shù)δ[δ(CH3COOH)=隨投料比物質(zhì)的量之比)的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )A.投料比x代表B.曲線c代表乙酸的分布分?jǐn)?shù)C. ΔH1<0, ΔH2>0D.L、M、N三點的平衡常數(shù):K(L)=K(M)>(N)D【分析】題干明確指出,圖中曲線表示的是測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分?jǐn)?shù)即分別為δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),若投料比x代表,x越大,可看作是的量增多,則對于主、副反應(yīng)可知生成的越多,分布分?jǐn)?shù)越高,則曲線a或曲線b表示分布分?jǐn)?shù),曲線c或曲線d表示分布分?jǐn)?shù),據(jù)此分析可知AB均正確,可知如此假設(shè)錯誤,則可知投料比x代表,曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH),曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3),據(jù)此作答。【解析】根據(jù)分析可知,投料比x代表,故A錯誤; 根據(jù)分析可知,曲線c表示分布分?jǐn)?shù),故B錯誤; 根據(jù)分析可知,曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH),當(dāng)同一投料比時,觀察圖像可知時δ(CH3COOH)大于時δ(CH3COOH),而可知,溫度越高則δ(CH3COOH)越大,說明溫度升高主反應(yīng)的平衡正向移動,ΔH1>0;曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3),當(dāng)同一投料比時,觀察可知時δ(CH3COOCH3)大于時δ(CH3COOCH3),而可知,溫度越高則越小,說明溫度升高副反應(yīng)的平衡逆向移動,ΔH2<0,故C錯誤;、M、N三點對應(yīng)副反應(yīng)ΔH2<0,且TN>TM=TL,升高溫度平衡逆向移動,K(L)=K(M)>(N),故D正確;故答案選D。2. (2024·山東卷)逆水氣變換反應(yīng):(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定壓力下,按CO2,物質(zhì)的量之比n(CO2):n(H2)投料,,T2溫度時反應(yīng)物摩爾分?jǐn)?shù)隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知該反應(yīng)的速率方程為,,T2溫度時反應(yīng)速率常數(shù)k分別為。下列說法錯誤的是( )A.B.T2溫度下達平衡時反應(yīng)速率的比值:<C. 溫度不變,僅改變體系初始壓力,反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間的變化曲線不變D. T2溫度下,改變初始投料比例,可使平衡時各組分摩爾分?jǐn)?shù)與T1溫度時相同CD【分析】由圖可知,比反應(yīng)速率速率快,則;溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分?jǐn)?shù)低于溫度下平衡時;由于起始與的物質(zhì)的量之比為,則達到平衡時和的摩爾分?jǐn)?shù)相等。【解析】根據(jù)分析,比反應(yīng)速率速率快,反應(yīng)速率常數(shù)與溫度有關(guān),結(jié)合反應(yīng)速率方程知項正確;反應(yīng)的速率方程為,則,溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分?jǐn)?shù)低于溫度下平衡時,則,B項正確; 溫度不變,僅改變體系初始壓力,雖然平衡不移動,但反應(yīng)物的濃度改變,反應(yīng)速率改變,反應(yīng)達到平衡的時間改變,反應(yīng)物摩爾分?jǐn)?shù)隨時間的變化曲線變化,C項錯誤;溫度下,改變初始投料比,相當(dāng)于改變某一反應(yīng)物的濃度,達到平衡時和的摩爾分?jǐn)?shù)不可能相等,故不能使平衡時各組分摩爾分?jǐn)?shù)與溫度時相同,D項錯誤;答案選CD。3.(2023·湖南卷,向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比x(x=隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是 ( )BA.B.反應(yīng)速率:C.點對應(yīng)的平衡常數(shù):D.反應(yīng)溫度為,當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)【解析】一定條件下,增大水的濃度,能提高的轉(zhuǎn)化率,即x值越小,的轉(zhuǎn)化率越大,則x1<x2,故A正確;點和c點溫度相同,的起始物質(zhì)的量都為點x值小于c點,則b點加水多,反應(yīng)物濃度大,平衡正向移動,甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,生成物的濃度增大,則在相同溫度下反應(yīng)速率:v正b>vc正,故B錯誤; 由圖像可知,x一定時,溫度升高的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高平衡正向移動,K增大;溫度相同,K不變,則點對應(yīng)的平衡常數(shù):Ka<Kb =Kc,故C正確; 該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),反應(yīng)進行時壓強發(fā)生改變,所以溫度一定時,當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故D正確;答案選B。4.(2023·山東卷, 一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑如下:已知反應(yīng)初始E的濃度為的濃度為 ,部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,忽略反應(yīng)過程中的體積變化。下列說法正確的是( )A.時刻,體系中有E存在B.時刻,體系中無F存在C.E和TFAA反應(yīng)生成F的活化能很小D.反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度為AC【分析】一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑中,共發(fā)生三個反應(yīng):①F ②FG ③G之后的某時刻,H為,此時TFAA的濃度仍為0,則表明、起始時的、G分解生成的全部參加反應(yīng),生成;在時刻,H為為為,則F為。【解析】時刻,H的濃度小于,此時反應(yīng)③生成F的濃度小于,參加反應(yīng)①的H的濃度小于,則參加反應(yīng)E的濃度小于,所以體系中有E存在,A正確;由分析可知,時刻,H為為為,則F為,所以體系中有F存在,B不正確;之后的某時刻,H為,此時TFAA的濃度仍為0,表明此時E和TFAA完全反應(yīng)生成F,所以E和TFAA生成F的反應(yīng)速率快,反應(yīng)的活化能很小,C正確;在時刻,H為為為為,只有F、G全部轉(zhuǎn)化為H和TFAA時,TFAA的濃度才能為,而G為可逆反應(yīng),所以反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度一定小于不正確;故選AC。5.(2022·廣東卷, 在相同條件下研究催化劑I、Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)X→2Y 的影響,各物質(zhì)濃度隨反應(yīng)時間的部分變化曲線如圖,則( )A.無催化劑時,反應(yīng)不能進行B.與催化劑Ⅰ相比,Ⅱ使反應(yīng)活化能更低C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨的變化D.使用催化劑Ⅰ時,內(nèi),D【解析】 由圖可知,無催化劑時,隨反應(yīng)進行,生成物濃度也在增加,說明反應(yīng)也在進行,故A錯誤; 由圖可知,催化劑I比催化劑II催化效果好,說明催化劑I使反應(yīng)活化能更低,反應(yīng)更快,故B錯誤;由圖可知,使用催化劑II時,在內(nèi)Y的濃度變化了,而a曲線表示的X的濃度變化了,二者變化量之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比,所以a曲線不表示使用催化劑II時X濃度隨時間的變化,故C錯誤;使用催化劑I時,在 內(nèi),Y的濃度變化了,則mol,,故D正確;答案選D。(2022·廣東卷,恒容密閉容器中,在不同溫度下達平衡時,各組分的物質(zhì)的量 如圖所示。下列說法正確的是( )A.該反應(yīng)的B.a為隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入的平衡轉(zhuǎn)化率增大CA,從圖示可以看出,平衡時升高溫度,氫氣的物質(zhì)的量減少,則平衡正向移動,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即△H>0,故A錯誤;B.從圖示可以看出,在恒容密閉容器中,隨著溫度升高氫氣的平衡時的物質(zhì)的量減少,則平衡隨著溫度升高正向移動,水蒸氣的物質(zhì)的量增加,而a曲線表示的是物質(zhì)的量不隨溫度變化而變化,故B錯誤;C.容器體積固定,向容器中充入惰性氣體,沒有改變各物質(zhì)的濃度,平衡不移動,故C正確;D.BaSO4是固體,向平衡體系中加入BaSO4,不能改變其濃度,因此平衡不移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤,故選C。6.(2022·浙江卷,在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應(yīng)B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是( )CA.從兩點坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B.從b點切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關(guān)系:D.維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變,向反應(yīng)體系中加入催化劑,隨時間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示【解析】 圖象中可以得到單位時間內(nèi)的濃度變化,反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)的濃度變化計算得到,從兩點坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率,選項A正確;點處的切線的斜率是此時刻物質(zhì)濃度除以此時刻時間,為反應(yīng)物B的瞬時速率,選項B正確;化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比分析,,選項C不正確;維持溫度、容積不變,向反應(yīng)體系中加入催化劑,平衡不移動,反應(yīng)速率增大,達到新的平衡狀態(tài),平衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)相同,選項D正確;答案選C。 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫