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高三化学总复习《化学平衡的应用》2

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高三化学总复习 基本理论基本理论 化 学 平 衡 专题——平衡图象题 一、方法 1、看面(注重纵纵坐标标和横坐标标所对应对应 的物理量.只要其 中一个物理量改变变,就可能导导致图图象的变变化趋势趋势 改变变. ) 例如 对对一可逆反应应从起始到达平衡,某反应应物的 A的百分含量、A的转转化率分别对时间别对时间 作图图,曲线线 正好相反. 2、看线(线的走向,变化的趋势)弄清纵坐标和横 坐标两种物理量之间的相互关系.作图或析图时要注意变化 的方向、趋势、程度方向、趋势、程度.如考虑是直线还是曲线?是上升还 是下降?到一定时是否会不再改变?若是两条或两条以上 的直线,斜率是否相同? 3、看点如原点、最高点、最低点、转折点(拐点) 、交点交点等,如该不该通过原点?有没有最高(或最低 )点?为何有转折点、交点等? 4、看是要不要作辅助线(如等温线、等压线) 二、常见类型 第I类图象:反应混合体系中某个量(某物质浓度C、某成分的 百分含量A%、某反应物的转化率A)作纵坐标与反应时间t作 横坐标的关系图象: (1)用斜率绝对值大小判断温度高低或压强大小,即斜率绝对值 越大,表示反应速率越大,所以对应的温度越高或压强越大(如A 图中P10 B.T1> T2,P2>P1,m+n<P, △H 0 C.T2> T1,P2>P1,m+n<P, △H 0 D.T1> T2,P2>P1,m+n>P △H 0 高压有利.B%增大,说明增大压强,平衡逆移,故m+n< P. 由此可知,本题答案:B. 例2 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反 应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s)+Q的反应 过程中X的转化率和时间的关系.若使a曲线 变为b曲线,可采取的措施是 [ ] A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强 答案:A、D. 在浓度 c—时间t图象中 改变温度瞬间,各物质浓度不变,故平衡虽破坏 ,但各物质的浓度均连续。 改变压强瞬间,各物质(气体)浓度突变, 加压—突增,减压—突减。 改变某一成分浓度时,该成分浓度突变,其他 物质不变,故变化是连续的。 升温加入N2 第II类图象:平衡体系中某个量(同I)作纵坐标 ,压强P或温度T作横坐标的变化曲线。 这类图象的分析方法是“定一议二”,当有多条曲 线及二个以上条件时,要固定其中一个条件分析其他 条件之间的关系,必要时,作一辅助线分析 例3:图中表示外界条件(T、P)的变化对下列 反应的影响:L(s)+G(g) 2R(g)-Q ,y 轴表示的是( ) (A) 平衡时,混合气中R的百分含量 (B) 平衡时,混合气中G的百分含量 (C) G的转化率 (D) L的转化率 B 例4.对于mA(s)+nB(g) pC(g)+Q的 可逆反应,在一定温度下B的百分含量与压强 的关系如图所示,则下列判断正确的是( ) (A)m+n<p (B)n>p (C)x点的状态是v正>v逆 (D)x点比y点的反应速度慢 CD 第III类图象:反应速率V作纵坐标,时间t作横坐标 , 在到达平衡的某时刻t1改变某一条件前后,V正、V逆的变化有两种: V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响 V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变 第Ⅳ类 反应速率V作纵坐标,温度T作横坐标 随温度变化,正、逆反应速率也在变化,T , 吸,放,由于温度变化对吸热方向速率的影响大 于对放热方向速率的影响,表示吸热方向速率的曲线 的斜率应大些。 表示平衡移动中的速率。T1时的平衡,升温到T2 时建立新平衡,吸,放,吸曲线始终在上方。 温度从T1上升到T2,由于吸增加得多,相应物质的浓度减少得 多,将使其速率减缓;而相反方向的物质浓度增加得多,将使 其速率增加,最终达到吸=放,建立新的平衡状态为止。 例. 对于达平衡的可逆反应 X+Y W+Z,增大压强则正、逆反应 速度(v)的变化如上图,分析可知X,Y ,Z,W的聚集状态可能是 (A)Z,W为气体,X,Y中之一为气体 (B)Z,W中之一为气体,X,Y为非气体 (C)X,Y,Z皆为气体,W为非气体 (D)X,Y为气体,Z,W中之一为气体 D 如图所示,反应:X(气)+3Y(气) 2Z(气)+热量 ,在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混 合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为 C t v V正 V逆 右图表示容积固定的2L密闭容器 中进行的某可逆反应:A(g)+ 2B(g)￿￿ 2C (g)以B的物质的量 浓度改变表示的反应速率与时间 的关系,已知v的单位是mol/L.s ,则图中阴影部分的面积可表示 ( ) A、A的物质的量浓度的减少 B、B的物质的量浓度的减少 C、C的物质的量浓度的增加 D、B的物质的量的减少 BC 关于转化率 1.一般规律: 可逆反应a A( g) +b B(g) c C(g) +dD(g)达平衡后, (1)若只增大[A],平衡右移,达新平衡时,B转化率增 大,A转化率反而减小。 (2)若按原反应物比例同倍数增大A和B的量,平衡右移, 达新平衡时: ①当a + b c + d 时, A、B的转化率都增大 ②当a + b c + d 时, A的转化率增大 ②当a c + d 时, A的转化率减小 ③当a = c + d 时, A的转化率不变 请证明:平衡状态:PCl5(g) PCl3(g) +Cl2(g),若[PCl5] 增大,PCl5转化率减少。 1.T、V 1mol T、V 平衡态 PCl5 ① 2.T、V 2mol T、2V PCl5 平衡态 ③ 平衡态 ② 2mol PCl5 减压 加压 T、VT、2V 有两个起始体积相同的密封容器,容器①体积固定,容 器②体积可变,分别在两个容器中充入m molA、n mol B ,在相同温度(恒温)下发生可逆反应 : m A( g) +n B(g) p C(g) +q D(g) 比较平衡时,容器①、②中A的转化率大小关系。 解析: ①在恒温恒容条件下建立平衡, ②在恒温恒压条件下建立平衡。 (1)当m+n > p+q或m+n < p+q时,①中A的转化率总 是小于②中A的转化率; (2)当m+n = p+q时,①中A的转化率等于②中A的转化率 。 练习1:在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应: A(g) +2B(g) 2C(g) ,反应达到平衡时,若混和气体中A和B 的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为( ). (A)40%(B)50%(C)60%(D)70% 练习2:在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应: 3A(g) +2B(g) 4C(g) ,在一定温度下,反应达到平衡时,B 的转化率不可能为( ). (A)80%(B)67%(C)50%(D)45% A A B 等物质的量 等物质的量 练习3: 已知723K时,2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) +393.2kJ。在该温度下,向一有固定容积的密闭容 器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量为 Q1;向另一体积相同、固定容积的密闭容器中通入 1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2。则 下列判断不正确的是( ) A.反应速率v(SO2) 第一种情况比第二种情况大 B.达到平衡时,SO2的转化率第一种情况比第二种情 况大 C.达到平衡时,混合气体的密度第一种情况比第二 种情况大 D.两种情况下平衡时放出的热分别为Q1=393.2kJ, Q2=196.6kJ D 练习4:某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度 为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表: 根据上述数据,完成下列填空: (1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min) 。 (2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡 ,可推测实验2中还隐含的条件是 。 (3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3 V1(填> 、=、<),且C3 1.0mol/L(填>、=、<)。 (4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放 热)。理由是 。 0.013 1.0 催化剂 > > 吸热 温度升高时,平衡向右移动
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