解答化学反应速率和平衡图像题的方法.pdf
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1、1 解答化学反应速率和平衡图像题的方法 化学反应速率和化学平衡的图像类试题是一种特殊题型,其特点是: 图像是题目的主要组成 部分,把所要考查的化学知识寓于图中曲线上,具有简明、直观、形象的特点。该类试题以 选择题为主要题型,偶尔也会在非选择题中出现。因为图像是用二维坐标表示的,所以该类 试题包含的信息量比较大,随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高,这种数形 结合的试题将频频出现。常见的命题角度有: (1) 以物质的量 ( 或浓度 ) 随时间的变化图像为载体,考查化学反应速率的表示方法及其相关 计算; (2) 以反应过程速率随时间的变化图像为载体,考查反应速率的影响因素及相关分析; (
2、3) 以物质的含量随时间的变化图像为载体,考查外界条件对化学平衡的影响以及平衡移动 过程中相关量的变化分析; (4) 以反应速率随温度、压强等的变化图像为载体,考查化学平衡移动的规律及化学反应方 向的判断。 一、速率压强( 或温度 ) 时间图像 此类图像定性揭示了v正、v逆随时间 ( 含条件改变对速率的影响) 变化的规律, 体现了平衡的 “动、 等、 定、 变”的基本特征, 以及平衡移动的方向等。以反应mA(g) nB(g)pC(g) qD(g) H0,且mnpq为例,各类条件改变图像如下: 下列各图是温度( 或压强 ) 对反应: 2A(s) 2B(g)2C(g) D(g) ( 正反应为吸 热
3、反应 ) 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 ( ) 解析 无论是升高温度还是增大压强,v( 正) 、v( 逆) 均应增大。 B 项中v( 逆) 减小, D 项 中v( 正) 和v( 逆) 均减小, 故 B、D项均错误; 该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热 反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则v( 正)v( 逆) ,A项错误;增加压强,平衡向 逆反应方向移动,则v( 逆)v( 正 ) ,C项正确。 答案 C 二、含量 (或转化率 ) 时间图像 常见的形式有如下图所示的几种(C% 指某生成物百分含量,B% 指某反应物百分含量) ,这种图 像的折点表
4、示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高、 低( 大、小 ) ,水平线高低对应平衡移动方向。 2 (2016 山 西 汾 阳 模 拟 )T0 时 , 在2 L 的 密 闭 容 器 中 发 生 反 应 : X(g) Y(g)Z(g)( 未配平 ) ,各物质的物质的量随时间变化的关系如图a 所示。其他条件 相同,温度分别为T1、T2时发生反应,X的物质的量随时间变化的关系如图b 所示。 下列叙述正确的是( ) A该反应的正反应是吸热反应 BT0,从反应开始到平衡时:v(X) 0.083 mol L 1min1 C图 a 中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5% DT1
5、时,若该反应的平衡常数K50,则T1T0 解析 根据“先拐先平,数值大”的原则可推知,T1T2,温度越高, X的物质的量越大, 则平衡向左移动,正反应放热,A不正确;v(X) (0.3 mol 0.05 mol)/(2 L3 s) 0.041 7 mol L 1min1,B 不正确; Y 的转化率为 (0.4 0.15)/0.4 100% 62.5%,C 不正确; 由图 a 可知 X、Y、Z 物质的量变化之比为112,则K0为 33.30 B压强p1p2p3p4 C1 100 该反应的平衡常数为64 D压强为p4时,在Y点:v( 正)ba B若T2T1,则正反应一定是放热反应 C达到平衡时A2
6、的转化率大小为:bac D若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为v(d)v(b) 解析 A项,在T2和n(A2) 不变时达到平衡,增加B 的量平衡向正反应方向移动,导致生 成物的物质的量增大,正确。B项,若T2T1,升高温度,生成物的体积分数增大,平衡向正 反应方向移动,所以正反应一定是吸热反应,错误。C项,当 A2的物质的量一定时,B2的物 质的量越大, A2的转化率越大,故达到平衡时A2的转化率大小为:cba,错误。 D 项,温 度越高反应速率越大,若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为v(d)0,A错误; 600 K 时, Y点表示的甲醇平衡转化率偏高,反应逆向进行, v 正v逆
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