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2019年
【2019最新】精选高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点
突破四化学反应速率与化学平衡图像解题方法学案
[突破方法]
1．化学平衡图像题的思维流程
2．解题步骤 3．解题技巧
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，
讨论横轴与曲线的关系。
如反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系
如图1所示[纵轴为A的平衡转化率(α)，横轴为反应温度(T)]。
定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应
方向移动，正反应是放热反应。
定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向
正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。
(2)“先拐先平数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如
图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。
图2：T2>T1，正反应放热。
图3：p1 (3)三看分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动 的方向。 例1 [2017·河南郑州质检]一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化，图乙表示反应速率随时间的变化，t2、t3、t4、t5时刻后各改变一种条件，且改变条件均不同。若 2019年 t4时刻改变条件是压强，则下列说法错误的是( ) A．若t1＝15 s，则前15 s的平均反应速率v(C)＝0.004 mol·L－1·s－1 B．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g) C．t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度 D．B的起始物质的量为0.04 mol 答案 C 解析 由题图甲可知，15 s内c(C)由0.05 mol·L－1升高到0.11 mol·L－1，则有v(C)＝＝0.004 mol·L－1·s－1，A正确。由题图甲可知，t1时刻达到平衡状态时，Δc(A)、Δc(C)分别为0.09 mol·L－1、0.06 mol·L－1，则A、C的化学计量数之比为3∶2；由题图乙可知，t4时刻改变压强，正、逆反应速率同等程度变化，说明反应前后气体总分子数相等，从而推知该反应为3A(g)B(g)＋2C(g)，B正确。t2时刻正、逆反应速率均增大，可能是升高温度；t3时刻正、逆反应速率均同等程度增大，可能是加入了催化剂；t5时刻正、逆反应速率均增大，不可能是仅增大反应物浓度引起的，C错误。起始时加入0.1 mol C，此时c(C)＝0.05 mol·L－1，则容器容积为＝2 L；由题图甲可知，反应中消耗0.09 mol·L－1 A，则生成0.03 mol·L－1 B，故B的起始物质的量为0.05 mol·L－1×2 L－0.03 mol·L－1×2 L＝0.04 mol， D正确。 例2 [2017·山东济宁期末]氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。(1)在压强为0.1 MPa条件下，将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲 醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。 ①下列有关叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填序号)。 a．混合气体的密度不再变化 b．CO和H2的物质的量之比不再变化 c．v正(H2)＝v逆(CH3OH) d．CO在混合气体中的质量分数保持不变 ②T1 ℃时，在一个容积为5 L的恒压容器中充入1 mol CO、2 mol H2，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.75，则T1 ℃时，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常 数K＝________。 ③T1 ℃时，在容积为5 L的恒容容器中充入一定量的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与的关系如图甲所示。温度不变，当＝2.5时，达到平衡状态，CH3OH 2019年 的体积分数可能是图像中的________点。 (2)用催化转化装置净化汽车尾气，装置中涉及的反应之一为2NO(g)＋ 2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。 ①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图乙所示的曲 线。催化装置比较适合的温度和压强是________。 ②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图丙所示。则前10 s内，CO和NO百分含量无 明显变化的原因是__________________________________。 答案 (1)①ad ②75 ③F (2)①400 K、1 MPa ②尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应所需的温度)解析 (1)①恒压条件下进行反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，容器的容积不断变化，混合气体的总质量不变，则气体的密度不断变化，若混合气体的密度不再变化，则达到平衡状态，a正确；若按物质的量之比为1∶2 投入CO和H2的话，二者的物质的量之比一直不变，b错误；达到平衡时，v正(H2)＝2v逆(CH3OH)，c错误；CO在混合气体中的质量分数保持不变，则n(CO)保持不变，该反应达到平衡状态，d正确。 ②T1 ℃时，恒压容器中进行反应，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.75，则平衡时混合气体的总物质的量为1.5 mol；根据恒温恒压时，气体的体积之比等于其物质的量之比，此时容器的容积为＝2.5 L，则平衡时CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1，故T1 ℃时，该反应 的平衡常数K＝＝＝75。 ③T1 ℃时，图甲中C点＝2，由2变为2.5，相当于增加H2的量，平衡正向移动，根据勒夏特列原理分析可知，n(CH3OH)增加量小于n总(气体)的增加量，则CH3OH的 体积分数减小，故图中F点符合要求。 (2)①由图乙可知，在压强一定时，温度越低，NO的平衡转化率越高，故应选用400 K下进行反应；在400 K时，增大压强，NO的平衡转化率变化不大，故可选用较 低压强下进行反应，降低对设备的要求，可选用压强为1 MPa的条件。 ②汽车在冷启动时，发动机水温低，催化装置中催化剂未达到其理想的工作温度，反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)进行的程度较小，故CO和NO百分含量无明 显变化。 1．对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g) ΔH>0，下列图像中，正确的是( ) 2019年 答案 A 解析 该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，A%减小，A正确；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动，则v(正)>v(逆)，B错误；升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，C错误；平 衡后，增大压强，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动，则v(正)>v(逆)，D错误。 2．下列叙述与图像相对应的是( ) A．图(1)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化学平衡图像，在t0时刻充入一定量的 NH3，平衡逆向移动 B．图(2)中p2>p1，T1>T2 C．图(3)表示的化学方程式为2A===B＋3C D．图(4)对应反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0，y可以表示Y的百分含量 答案 B 解析 在t0时刻充入一定量的NH3，v′(正)应与平衡点相连，A项错误；由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B项正确；图(3)表示的是可逆反应，C项错误；温度升高， 平衡逆向移动，Y的百分含量将增大，D项错误。 化学反应速率与化学平衡图像解题方法 专题训练 1.对于可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<0，下列图像表示正确的是( ) 答案 C 解析 使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，A项错误；温度升高，平衡逆向移动，A的转化率会降低，B项错误；温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间最短升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数降低，C项正确；平 衡常数只与温度有关，D项错误。 2.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的 量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( ) A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝ mol·L－1·min－1 C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 答案 C 搜索更多关于： 2020高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破四化 的文档
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