2019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.doc

2019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()，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p2p1。(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，表示反应物的转化率)或压强较大如图3所示，(A)表示反应物A的体积分数。图2：T2T1，正反应放热。图3：p1p2，正反应为气体体积减小的反应。(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1xx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t4时刻改变条件是压强，则下列说法错误的是()A若t115 s，则前15 s的平均反应速率v(C)0.004 molL1s1B该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)Ct2、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DB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 molL1升高到0.11 molL1，则有v(C)0.004 molL1s1，A正确。由题图甲可知，t1时刻达到平衡状态时，c(A)、c(C)分别为0.09 molL1、0.06 molL1，则A、C的化学计量数之比为32；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 molL1，则容器容积为2 L；由题图甲可知，反应中消耗0.09 molL1 A，则生成0.03 molL1 B，故B的起始物质的量为0.05 molL12 L0.03 molL12 L0.04 mol，D正确。例2xx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)H0，下列图像中，正确的是()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p2p1，T1T2C图(3)表示的化学方程式为2A=B3CD图(4)对应反应2X(g)3Y(g)2Z(g)Hp1，T1T2，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)HT2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2v(Y)v(X) molL1min1，B项错误；C项，T1T2且M点的Y的浓度大于N点的，故M点v逆大于N点v逆，而M点v正v逆，所以M点v正大于N点v逆，C项正确；D项，恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。3xx安徽合肥教学质量检测在密闭容器中进行反应：X(g)2Y(g)2Z(g)H0。下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()答案C解析正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，A错误；正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，Z的含量升高，B错误；升高温度或增大压强，平衡均向正反应方向进行，X的转化率升高，C正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数为定值，D错误。4xx惠州调研在2 L密闭容器中进行反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0，测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是()A05 min内，v(H2)0.05 molL1min1B5 min时该反应的K值一定小于12 min时的K值C10 min时，改变的外界条件可能是减小压强D5 min时该反应的v(正)大于11 min时的v(逆)答案B解析由题图可知，05 min内c(H2O)0.50 molL1，则有v(H2O)0.10 molL1min1，v(H2)v(H2O)0.10 molL1min1，A错误；10 min时改变反应条件，c(H2O)逐渐减小至0.25 molL1，说明反应正向移动，且反应速率加快，应由升高温度引起，则有K(5 min)K(12 min)，B正确；10 min后c(H2O)逐渐减小，若减小压强，c(H2O)在10 min时会瞬间减小，反应速率也会减慢，C错误；由B项分析可知，11 min时温度高于5 min时温度，根据温度越高，反应速率越快可知，5 min时该反应的v(正)小于11 min时的v(逆)，D错误。5温度为T0时，在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)Y(g)Z(g)(未配平)，4 min时达到平衡，各物质浓度随时间变化的关系如图甲所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图乙所示。下列叙述正确的是()A发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v(X)v(Y)2v(Z)B图甲中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%CT0时，该反应的平衡常数为33.3D该反应正反应的反应热HT2，温度越高，平衡时Z的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应。A项，由上述分析可知，反应为X(g)Y(g)2Z(g)，速率之比等于各物质的化学计量数之比，所以反应时各物质的反应速率大小关系为2v(X)2v(Y)v(Z)，错误；B项，由图甲可知，Y的起始浓度为0.4 mol/L，平衡时Y的物质的量浓度为0.15 mol/L，Y的浓度变化了0.25 mol/L，故平衡时Y的转化率为100%62.5%，错误；C项，由图甲可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.05 mol/L、0.15 mol/L、0.5 mol/L，K33.3，正确；D项，由上述分析可知，该反应正反应为吸热反应，故H0，错误。6xx天津河北区质检I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是()A温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动B反应I2(aq)I(aq)I(aq)的Hv逆D状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高答案D解析温度为T1时，加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；由图像中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I的物质的量浓度减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，反应I2(aq)I(aq)I(aq)的Hv逆，故C正确；状态b相当于在状态a的基础上升高温度，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，状态b时I2的转化率更低，故D错误。7工业上用下列反应合成甲醇：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。在固定容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、T2均大于300 )。下列说法正确的是()A温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) molL1min1B该反应在温度为T1时的平衡常数比温度为T2时的小C该反应的正反应为放热反应D处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小答案C解析由图像可知在温度为T2时反应先达到平衡，因此温度T2T1，温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B项错误，C项正确；温度为T1时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为n1 mol，此时甲醇的浓度为 molL1，所以生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) molL1min1，A项错误；因为温度T2T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即生成物浓度减小而反应物浓度增大，增大，所以D项错误。8对于密闭容器中的可逆反应A2(g)3B2(g)2AB3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是()A加入催化剂可以使状态d变为状态bB若T1T2，则逆反应一定是放热反应C达到平衡时，A2的转化率大小为bacD在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量的大小为cba答案D解析加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d变为状态b，A错误。若T1T2，由题图可知，温度升高，n(B2)不变时，平衡时AB3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，B错误。图中横坐标为n起始(B2)，增大一种反应物的量会提高另一种反应物的转化率，则n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，即达到平衡时A2的转化率大小为cba，C错误。其他条件相同时，n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，则平衡时AB3的物质的量越大，故平衡时AB3的物质的量的大小为cba，D正确。9(1)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。曲线、对应的平衡常数大小关系为K_K(填“”“”或“0.4解析(1)分析图像知KK。 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)初始量/mol 1 3 0 0转化量/mol x 3x x x平衡量/mol 1x 33x x x42x40.8，得x0.4根据题意可得，甲乙为等效平衡，且起始时维持反应逆向进行。所以若全部由生成物投料时，c1 mol，同时c要大于平衡时的量，故有0.4。