常见化学平衡图象题型
[学习目标]
1、理解各类图象题的特点;
2、能用一定的方法审视解决化学平衡图象问题;
[重点难点]:化学平衡图象题的特点及解题方法
[前言]
图象题是化学平衡中的常见题型,是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直观反映。同时,它又是化学平衡的重点、难点,学生的疑惑点、失分点。怎样解决有关图象问题呢?下面将举例讨论。 一、图象题的一般解题思路 这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类题目。 1.分析纵横坐标及曲线表示的意义。 2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3.分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。 4.有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。
二、图象题的类型1.物质的量(或浓度)—时间图象
[例题1]:一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
下列描述正确的是( )
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)=Z(g)
2、速率—时间图象
[例题2]:某温度下,在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件,对反应2SO2+O2 2SO3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图所示。
①加催化剂对速率影响的图象是( ) ②升温对速率影响的图象是( ) ③增大反应容器体积对速率影响的图象是( ) ④增大O2的浓度对速率影响的图象是( )
3.速率—压强(或温度)图象
[例题3]:符合图象(见右上图)的反应为( ) A.N2O3(g) NO2(g)+NO(g) B.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) D.CO2(g)+C(s) 2CO(g)
4.转化率(或质量分数等)—压强、温度图象 [例题4]:有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示是A的转
化率同压强、温度的关系,分析图5可以得出的正确结论是( )
A.正反应吸热,m+n>p+q?B.正反应吸热,m+n<p+q?C.正反应放热,m+n>p+q?D.正反应放热,m+n<p+q
(例题4图) (例题5图)
5.质量分数—时间图象
[例题5]:对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g)反应过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图所示,请判断下列说法正确的是( ) A.降温,化学平衡向正反应方向移动 B.使用催化剂可使D%有所增加 C.化学方程式中气体的化学计量数m<p+q D.B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动
每课一题:
1、反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应放热),在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系如下图所示。下述判断正确的是( )
A.T1<T2,p1<p2 B.T1<T2,p1>p2 C.T1>T2,p1>p2 D.T1>T2,p1<p2
2、可逆反应mA(固)+nB(气)cC(气)+fD(气)反应过程中,当其它条件不变时,C的体积分数(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图所示(T2>T1),下列叙述正确的是( )
?
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数增大 B.达到平衡后,若使温度升高,化学平衡向逆反应方向移动 C.化学方程式中n>c+f D.达到化学平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
3、放热反应A(g)+B(g)2C(g)在外界条件变化时,有关化学反应速率与化学平衡关系的图象不正确的是( )
4、现有可逆反应A(g)+B(g)3C(g),下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下,生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系:
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况,则 _ __ 曲线是表示有催化剂时的情况。
(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况,则此可逆反应的正反应是_____热反应。
(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况,则____曲线是表示压强较大的情况。
5、(06上海25)
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示_________________,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值____________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
(2)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)十Q(Q>0)
CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
(3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态;C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
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