2016届高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第三讲

第七章化学反应速率和化学平衡第3讲化学平衡图像（1）了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。（2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。（3）了解化学反应的可逆性。（4）了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。（5）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。（6）了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。安徽省高考说明要求化学平衡图像1、看懂图像一、化学平衡图像问题的解题步骤一看面：即看纵坐标与横坐标代表的量二看线：即看线的走向和变化趋势三看点：即起点、拐点、交点、终点四看辅助线：如等温线、等压线等五看量的变化：如浓度、温度、压强等2、联想规律3、作出判断0P10Co100CoA转化率根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断联想外界条件(浓度、压强、温度)的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律化学平衡图像题，考查自变量（如时间、温度、压强等）与因变量（如物质的量、浓度、百分含量、转化率）之间的定量或定性关系。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。平衡图像题特点1．图像问题解题步骤(1)看懂图像：一看面(即看清图像中纵坐标与横坐标的意义)；二看线(即了解图像中线的走向和变化趋势)；三看点(即明确曲线的起点、终点、交点、拐点的意义)；四看是否要作辅助线(即看是否需要作等温线或等压线）；五看定量图像中有关量的多少。(2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)作出判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。方法指导2．原则(1)“定一议二”原则在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。(2)“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。方法指导解读一看面：即看横坐标与纵坐标所表示的含义例1：在恒容密闭容器中，充入一定量N2和H2的混合气体，一定条件下发生反应，下列图像正确的是()“三看”图表时间N2的浓度0000ABCDN2的体积分数N2的转化率平均相对分子质量时间时间时间AB看线：即看曲线的变化趋势与横、纵坐标的关系例2：当一定量N2和H2的混合气体，在一定条件下发生反应，下列N2的平衡转化率曲线正确是()α(N2)①②③④⑤P/kPaα(N2)①②③④⑤T/K解读二典例精析②④看点：即看曲线的起点、拐点、终点等特征点例3：下图表示可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0在某段时间t0→t7中反应速率与反应时间的曲线图，则下列说法错误的是()A.t2时刻升高了体系的温度B.t2时刻在恒容条件下充入了氨气C.t4时刻使用了适当的催化剂D.t5时刻在恒压条件下充入了氦气速率t0t1t2t3t4t5t6t7ν正ν正ν正ν逆ν逆ν逆时间解读三B已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H0下列图像符合该反应的是：(图中v代表速率，Ф为混合物中CO的含量，T为温度且T1T2)cAФФ解读三看点：即看曲线的起点、拐点、终点等特征点平衡点平衡点平衡点典例精析Tvv逆v正T1T2Tvv正v逆TC%450℃PA%P1吸吸放△H0△H0△H0m+np可逆反应mA(g)+nB(g)PC(g),分析下列各图(其中T表示温度、P表示压强),你能得出什么结论?变式一定条件下在某容积不变的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)xC(g)根据右图判断下列说法正确的是A．温度:T1T2B．压强:p1p2C．正反应是放热反应D．x1先看等压线（压强都是P2）T1T2，温度升高，C的百分含量降低逆反应是吸热反应平衡逆向移动，练一练再看等压线（温度都是T1）P2P1，压强增大，C的百分含量升高正反应气体分子数减小平衡正向移动，解答时遵守两个原则：①定一议二；②先拐先平。在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）A.反应的化学方程式为2MNB.t2时，V正=V逆，达到平衡C.t3时，V正V逆D.t1时浓度c(N)=2c(M)nt8642t3t2t1MN解读五定量图像中有关量的多少典例精析平衡点小结：变化符合计量数，突变渐变看条件，聚集状态要看清，可逆符号记心中。X(g)+Y(g)2Z(g)；△H0，达平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为Z%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaZ%T10kpa100kpaABCD变式典例精析例６：已知可逆反应mA(g)+nB(g)PC(g),下图表示的是转化率与压强、温度的关系。判断:(1)正反应是放热还是吸热反应?(2)m+n与p的大小.A转化率T(温度)106PaA转化率T(温度)106Pa•固定压强,讨论T与A的转化率的关系•固定温度,讨论P与A的转化率的关系104Pa105Pa吸热反应m+np等温线看图技巧：图象中有三个量时，“定一议二”，再看曲线的变化趋势。解读四看是否要作辅助线典例精析mM(s)+nN(g)pQ(g)；正反应为放热反应。在一定温度下平衡时N%与压强的关系如图，下列有关叙述正确的是A．A点时混合物的V正V逆B．A点比B点反应速率快C．npD．m+npN%压强.BA.变式•I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I-(aq)I3-(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(I3-)与温度T的关系如图所示。下列说法正确的是A．反应I2(aq)＋I-(aq)I3-(aq)的△H0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1＞K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大C(I3-)TT1T2T3ABCD0•4.取5等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，△H＜0。反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是NO2%温度温度温度温度ABCDNO2%NO2%NO2%典例精析以转化率(体积分数)—压强(温度)图像判断平衡状态【解析】在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间。那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，所以B正确。【若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快】，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，D正确。解：A．因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，故A错误；B．因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，故B正确；C．若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，不可能出现NO2的百分含量不变的情况，故C错误；D．在D图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，故D正确．故选BD．由体积分数—温度图像判断平衡进程•例10:在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度，任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。典例精析•⑵此反应的正反应是______热反应。•⑶T1到T2变化时，V正V逆，T3时，V正V逆。A、B放⑴A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是。=由体积分数—温度图像判断平衡进程•例10:在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度，任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。典例精析•⑷AC段曲线是增函数曲线，CE段曲线是减函数曲线，试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为是。AC段化学反应尚未平衡，受速率控制，T升高，反应速率加快，增大为增函数；CE段达到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸热的逆向移动，故下降为减函数。()NH3()NH3在容积相同的五个密闭容器中分别放入等量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生反应：A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g），分别在某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化如图所示，下列说法不正确的是（）A．正反应是放热反应B．E、F二点尚未达到平衡C．H、I二点尚未达到平衡D．G、H、I三点已达平衡状态C分析：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的A2和B2，反应相同时间．那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动．所以，一开始应该还没有达到平衡，反应还在正向动，AB3所占的体积分数会增大，但是达到平衡后，再升高温度，平衡逆向移动，AB3所占的体积分数会减少，即在图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态．解答：解：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的A2和B2，反应相同时间．那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动．所以，一开始应该还没有达到平衡，反应还在正向动，AB3所占的体积分数会增大，但是达到平衡后，再升高温度，平衡逆向移动，AB3所占的体积分数会减少．A．升高温度，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，故A正确；B．在图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，E、F二点尚未达到平衡，故B正确；C．在图中转折点为平衡状态，右则为平衡状态，H、I二点达到平衡状态，故C错误；D．在图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，G、H、I三点已达平衡状态，故D正确；故选C．（2011•天津）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2（g）+NO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右所示．由图可得出的正确结论是（）A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段DD解析：化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，A错；a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，B错；从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错；V正大于V逆随着反应速率的增大，SO2的转化率将逐渐增大，D正确；选D。可逆反应2A+B2C(g)(正反应放热)，随温度变化气体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（）A．A和B可能都是固体B．A和B一定都是气体C．若B为固体，则A一定是气体D．A和B不可能都是气体E．A和B可能都是气体平均摩尔质量温度变式例４：请找出下列从曲线x变成a、b、c曲线的外界条件变化。可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0N2转化率时间xabc解读三看点：即看曲线的起点、拐点、终点等特征点看图技巧：先拐先平数值大增大压强升高温度加入催化剂“三