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化学平衡图象题型
一、图象题的一般解题思路 “看特点,识图表,想原理,巧整合”四步法解答。
第一步: 看特点。即分析可逆反应方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等。
第二步: 识图像。即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大。 第三步: 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步:图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。 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 5.质量分数—时间图象
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[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
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 6.质量分数---温度(或压强)图像
在容积相同的密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,在不同温度下,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数,如右图: (1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。 (2)此可逆反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)AC段的曲线是增函数,CE段的曲线是减函数,试从反应速率
和平衡角度说明理由:____________________________________________________
(1)A、B (2)放热 (3)AC段:反应开始v正>v逆,反应向右进行生成NH3;CE段:已达平衡,升温使平衡左移,NH3的体积分数变小
《练习》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( )
4.2NO+O22NO2是放热反应.右图表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系
曲线.图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态, 且v(正)>v(逆)的点是( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
5.在容积一定的密闭容器中,反应A2(g)+B2(g)xC(g),符合图
Ⅰ所示关系。对图Ⅱ的说法正确的是(T为温度、P为压强、t为时间) ( )
A. P3<P4,y为A2转化率 B. P3<P4,y为A2浓度
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C. P3>P4,y为混合气密度 D. P3>P4,y为C的体积分数
6.对于密闭容器中可逆反应 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,得到如下图所示的曲线(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 b B. 若 T1>T2,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: b>a>c
D. 在T2 和n(A2)不变时达到平衡,AB3 的物质的量大小为: c>b>a
7.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g) xC(g) △H<0,B、C的物
质的量随时间变化的关系如图1,达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件,逆反应速率随时间变化的关系如图2 下列有关说法正确的是
A. x=2,反应开始2 min内,v(A)=0.05 mol/(L·min) B. t1时改变的条件是降温,平衡逆向移动
C. t2时改变的条件可能是增大C的浓度,t2时正反应速率减小
D. t3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变 8.在一定条件下,反应A2+ B22AB △H=QkJ/mol的反应时间与生成物AB的质量分数(AB%)
的关系如图所示,其中a、b为不同温度时的反应曲线(其他条件不变),c为在t3时刻开始缩小容器容积(温度不变)的变化曲线。下列有关说法正确的是 A. △H>0 B. AB一定是气体物质
C. 反应温度a低于b D. A2、B2中最少有一种是气态物质
9、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ab两条曲线分别表示不同温度的 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 10.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示,回答下列问题:
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线______表示NO2浓度 随时间的变化; a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡 状态的点是________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=____mol·L-1·min-1;
反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是_________________________________。 (3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是_______。 A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
答案 (1)X bd (2)0.04 加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2) (3)BD
11、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:
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