《【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 專題講座七 用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 專題講座七 用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像 新人教版（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題講座七　用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像 1．圖像類型 (1)濃度—時間圖：此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應(yīng)過程中的濃度變化情況。如A＋BAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(達(dá)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。 (2)速率—時間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)逐漸減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時要抓住各階段的主

2、要矛盾，認(rèn)真分析。 (3)含量—時間—溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示： (5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個點，表示v正>v逆的點是3，表示v正

3、點的則先達(dá)到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。 (2)定一議二 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，有時還需要作輔助線。 (3)三步分析法 一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對大??；三看化學(xué)平衡移動的方向。 題組一　濃度—時間圖像 1．已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。現(xiàn)將一 定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨 時間變化關(guān)系如圖所示，回答下列問題： (1)圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線______表示N

4、O2濃度隨時間的變化；a、b、c、d四個點中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是________。 (2)前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)＝__________mol·L－1·min－1；反應(yīng)進(jìn)行至25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是_________________________________。 (3)若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25 min時還可以采取的措施是_______。 A．加入催化劑 B．縮小容器體積 C．升高溫度 D．加入一定量的N2O4 答案　(1)X　bd　(2)0.04　加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)　

5、(3)BD 解析　(1)曲線X在0～10 min達(dá)到平衡時濃度變化了0.4 mol·L－1，而曲線Y在0～10 min達(dá)到平衡時變化了0.2 mol·L－1，所以可得X曲線為NO2的濃度變化曲線；達(dá)到平衡時濃度不再隨時間而發(fā)生變化，所以b、d點均表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。 (2)NO2在0～10 min達(dá)到平衡時濃度變化了0.4 mol·L－1，所以用NO2表示的反應(yīng)速率為0.04 mol·L－1·min－1；而在25 min時，NO2的濃度由0.6 mol·L－1突變?yōu)?.0 mol·L－1，而N2O4的濃度在25 min時沒有發(fā)生改變，所以可得此時改變的條件是向容器中加入了0.4 m

6、ol NO2。 (3)加入NO2后平衡正向移動，所以若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，還可通過增大壓強(qiáng)，使平衡也同樣正向移動；或者采取降低溫度的方法，使平衡正向移動；也可以向容器中充入一定量N2O4，因為這樣相當(dāng)于增大容器中氣體的壓強(qiáng)，使得NO2的轉(zhuǎn)化率提高，即達(dá)到與最后的平衡相同的平衡狀態(tài)。 題組二　含量(轉(zhuǎn)化率)—時間—溫度(壓強(qiáng))圖像 2．密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是 (　　) A．T1

7、，a＋b>c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．T1>T2，p1p2，a＋bT2，p1>p2，a＋b>c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 答案　B 解析　當(dāng)圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，這叫做“定一議二”。解答該題要綜合運用“定一議二”和“先拐先平”的原則。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：①溫度相同(T1)，但壓強(qiáng)為p2時達(dá)到平衡所需的時間短，即反應(yīng)速率大，所以p2>p1；②壓強(qiáng)較大(即壓強(qiáng)為p2)時對應(yīng)的w(B)較大，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動，則a＋b

8、，p2)和(T2、p2)兩條曲線可以看出：①壓強(qiáng)相同(p2)，但溫度為T1時達(dá)到平衡所需的時間短，即反應(yīng)速率大，所以T1>T2；②溫度較高(即溫度為T1)時對應(yīng)的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 題組三　恒溫線(或恒壓線)圖像 3．有一化學(xué)平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如圖表示的是A 的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 (　　) A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n>p＋q B．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋np＋q 答案　D 解析　圖像中有三個量，應(yīng)

9、定一個量來分別討論另外兩個量之間的關(guān)系。定壓強(qiáng)，討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強(qiáng)下，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；定溫度，討論壓強(qiáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即m＋n>p＋q。 題組四　速率、平衡綜合圖像 4．下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結(jié)論表達(dá)均正確的是 (　　) A．①是其他條件一定時，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)ΔH<0 B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的圖像 C．③是在有無催化劑存

10、在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時的曲線 D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強(qiáng)p1>p2 答案　C 解析　根據(jù)圖像①，升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)ΔH>0，A錯；②反應(yīng)實質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯；③使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達(dá)到平衡，C正確；④此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯。 5．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋xB(g)2C(g)，

11、達(dá)到平衡后，在不同的時間段，分別改變影響反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時間的變化如下圖所示： 下列說法中正確的是 (　　) A．30～40 min間該反應(yīng)使用了催化劑 B．反應(yīng)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．30 min時降低溫度，40 min時升高溫度 D．8 min前A的反應(yīng)速率為0.08 mol·L－1·min－1 答案　D 解析　A項，若使用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，A不正確；由物質(zhì)的量濃度—時間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的計量數(shù)相同，都為1，由反應(yīng)速率—時間圖像可知，30 min時改變的條件

12、為降壓，40 min時改變的條件為升溫，且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)。8 min前A的反應(yīng)速率為(2.0 mol·L－1－1.36 mol·L－1)/8 min＝0.08 mol·L－1·min－1。 題組五　其他類圖像 6．將I2溶于KI溶液中，能配制成濃度較大的碘水，主要是發(fā)生了反應(yīng)：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)I(aq)。該平衡體系中，I的物質(zhì)的量濃度與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點都代表平衡狀態(tài))。下列說法正確的是 (　　) A．反應(yīng)速率：vM>vP B．平衡常數(shù)：KN

13、時，v正>v逆 答案　D 解析　A中，溫度越高，反應(yīng)速率越大，vMKP；C中，M、N兩點相比，M點溫度低于N點溫度，升溫，平衡左移，所以M點的c(I－)小。 7．在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不 同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并分 別在t秒時測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如右： (1)A、B、C、D、E五點中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點是 ________。 (2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)。(填“放熱”或“吸熱”)。 (3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說明理由。______________________________________________________________________。 答案　(1)AB　(2)放熱　(3)AC段：反應(yīng)開始v正>v逆，反應(yīng)向右進(jìn)行生成NH3。CE段：已達(dá)平衡，升溫使平衡左移，NH3%變小 6