高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題講座七 用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像課件

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1、專題講座七用數(shù)形結(jié)合的思想 探究化學(xué)平衡圖像知識梳理遞進(jìn)題組知識梳理知識梳理1.圖像類型(1)濃度時(shí)間圖：此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應(yīng)過程中的濃度變化情況。如ABAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。(2)速率時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H)逐漸減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要

2、矛盾，認(rèn)真分析。(3)含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正v逆的點(diǎn)是3，表示v正v逆的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v正v逆。2.解題步驟3.解題技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的先達(dá)到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。

3、(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動的方向。遞進(jìn)題組遞進(jìn)題組1.已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))?，F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，回答下列問題：題組一濃度題組一濃度時(shí)間圖像時(shí)間圖像(1)圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線_表示NO2濃度隨時(shí)間的變化；a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。解析解析曲線X在010

4、min達(dá)到平衡時(shí)濃度變化了0.4 molL1，而曲線Y在010 min達(dá)到平衡時(shí)變化了0.2 molL1，所以可得X曲線為NO2的濃度變化曲線；達(dá)到平衡時(shí)濃度不再隨時(shí)間而發(fā)生變化，所以b、d點(diǎn)均表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。Xbd(2)前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)_molL1min1；反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是_。解析解析NO2在010 min達(dá)到平衡時(shí)濃度變化了0.4 molL1，所以用NO2表示的反應(yīng)速率為0.04 molL1min1；而在 25 min 時(shí)，NO2的濃度由0.6 molL1突變?yōu)?.0 molL1，而N2O4的濃度在25 min時(shí)沒

5、有發(fā)生改變，所以可得此時(shí)改變的條件是向容器中加入了0.4 mol NO2。0.04加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)(3)若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25 min時(shí)還可以采取的措施是_。A.加入催化劑 B.縮小容器體積C.升高溫度 D.加入一定量的N2O4解析解析加入NO2后平衡正向移動，所以若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，還可通過增大壓強(qiáng)(縮小容器體積)，使平衡也同樣正向移動；或者采取降低溫度的方法，使平衡正向移動；也可以向容器中充入一定量N2O4，因?yàn)檫@樣相當(dāng)于增大容器中氣體的壓強(qiáng)，使得NO2的轉(zhuǎn)化率提高，即達(dá)到與最后的平衡相同的平衡狀態(tài)。答案答案BD題組二含量題組二

6、含量(轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率)時(shí)間時(shí)間溫度溫度(壓強(qiáng)壓強(qiáng))圖像圖像2.密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.T1T2，p1c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.T1T2，p1p2，abc，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.T1p2，abT2，p1p2，abc，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析解析當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，這叫做“定一議二”。解答該題要綜合運(yùn)用“定一議二”和“先拐先平”的原則。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：溫度相同(T1)

7、，但壓強(qiáng)為p2時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以p2p1；壓強(qiáng)較大(即壓強(qiáng)為p2)時(shí)對應(yīng)的w(B)較大，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動，則abT2；溫度較高(即溫度為T1)時(shí)對應(yīng)的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案答案B題組三恒溫線題組三恒溫線(或恒壓線或恒壓線)圖像圖像3.有一化學(xué)平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mnpqB.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；mnpqC.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mnpq解析解析圖像中有三個(gè)量，應(yīng)定一個(gè)量來分別討論另外兩個(gè)量之間的關(guān)系。定壓強(qiáng)，討論T與A的

8、轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強(qiáng)下，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；定溫度，討論壓強(qiáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即mnpq。答案答案D題組四速率、平衡綜合圖像題組四速率、平衡綜合圖像4.下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是()A.是其他條件一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)Hp2解析解析根據(jù)圖像，升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)H0，A錯(cuò)；反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯(cuò)；使用催化劑，反應(yīng)速率加快

9、，先達(dá)到平衡，C正確；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)。答案答案C5.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)xB(g)2C(g)，達(dá)到平衡后，在不同的時(shí)間段，分別改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件，測得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如下圖所示：下列說法中正確的是()A.3040 min間該反應(yīng)使用了催化劑B.反應(yīng)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.30 min時(shí)降低溫度，40 min時(shí)升高溫度D.8 min前A的反應(yīng)速率為0.08 molL1min1解析解析A項(xiàng)，若使用

10、催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，A不正確；由物質(zhì)的量濃度時(shí)間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的計(jì)量數(shù)相同，都為1，由反應(yīng)速率時(shí)間圖像可知，30 min時(shí)改變的條件為減壓，40 min時(shí)改變的條件為升溫，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；8 min 前A的反應(yīng)速率為(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1。答案答案D題組五其他類圖像題組五其他類圖像6.將I2溶于KI溶液中，能配制成濃度較大的碘水，主要是發(fā)生了反應(yīng)：I2(aq)I(aq)I (aq)。該平衡體系中，I 的物質(zhì)的量濃度與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點(diǎn)都代表平

11、衡狀態(tài))。下列說法正確的是(雙選)()A.反應(yīng)速率：vMvPB.平衡常數(shù)：KNKPC.M、N兩點(diǎn)相比，M點(diǎn)的c(I)大D.Q點(diǎn)時(shí)，v正v逆解析解析A項(xiàng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大，vMKP；C項(xiàng)，M、N兩點(diǎn)相比，M點(diǎn)溫度低于N點(diǎn)溫度，升溫，平衡左移，所以M點(diǎn)的c(I)小。答案答案BD7.在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時(shí)測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如下：(1)A、B、C、D、E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。(2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。AB放熱(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說明理由：_。AC段：反應(yīng)開始v正v逆，反應(yīng)向右進(jìn)行生成NH3；CE段：已達(dá)平衡，升溫使平衡左移， NH3的體積分?jǐn)?shù)變小