2012高三化学复习课件(人教版)：专题五 化学反应速率和化学平衡图象

高三化学复习课件（人教版）：专题五化学反应速率和化学平衡图象专题化学反应速率和化学平衡图象近几年高考中，结合图象考查化学反应速率和化学平衡知识的题目频频出现．该类题目主要考查考生对图象的分析能力，对数据的读取、判断与处理能力，即要求考生能从图象中读取有用的信息，加以分析，运用数学工具，并结合化学知识来解决实际问题的能力．要想顺利地解答该类问题，除熟练掌握化学反应速率和化学平衡的基础知识外，还需明确常见图象的类型及解答的方法和思路．一、图象类型1．速率—时间图象对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)2．物质的量浓度与时间图象由这类图象可以判断化学方程式．由右图可知：2C2A＋3B3．转化率或百分含量与时间、压强、温度的图象对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)由(1)可知，T1温度先达到平衡，故T1T2，升温C%增加，平衡右移，ΔH0.由(2)可知，p1压强先达平衡，故p1p2，加压C%增加，平衡右移，m＋np＋q.由(3)可知，p1压强先到达平衡，故p1p2，而C%不变说明m＋n＝p＋q，或条件为加入了催化剂.由(4)中(A)、(B)两线可知，p1p2，m＋np＋q.由(B)、(C)两线可知，T1T2，ΔH0.4．几种特殊图象(1)如右图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)qC(g)＋pD(g)，M点前，表示从反应物开始，则v(正)v(逆)；M点为刚好达到平衡点．M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增加，平衡左移，ΔH0.(2)如右图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)qC(g)＋pD(g)，l线上所有的点都是平衡点．在上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系中的A%，所以，E点v(正)v(逆)；在下方(F点)，A%小于此压强时平衡体系中的A%，则v(正)v(逆)．二、方法思路1．看懂图象一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点；四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线和等压线；五看定量图象中有关量的多少．2．联想规律即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确．3．作出判断依题意仔细分析作出正确判断．4．解题技巧(1)先拐先平：在转化率—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大)；(2)定一议二：勒夏特列原理只适用于1个条件的改变，图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系．[例1](2010·浙江模拟)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示．下列说法中正确的是()A．8min前正反应速率大于逆反应速率B．20min时A的反应速率为0.05mol/(L·min)C．反应方程式中的x＝1，(40～54)min时为升高温度，正反应为吸热反应D．30min时降低温度，40min时升高温度[解题指导]选根据图象可知A正确；前20min内A的平均反应速率为0.05mol/(L·min)，B错；因为A、B变化的趋势一样，故x＝1，再根据时间—速率图象可知，升高温度反应逆向移动，因此正反应为放热反应，C错；30min时，速率下降，但平衡未发生移动，故改变的条件是降低了压强，D也错．A[例2](2010·四川高考)反应aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示．其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比．下列说法正确的是()平衡时M的体积分数与反应条件的关系图A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加[解题指导]选A项，加催化剂平衡不移动；B项，分析图象中任一条线，升高温度y(M)减小，说明平衡右移，Q的体积分数增加；C项，两图象中均取650℃、z＝6.0分析，1.4MPa时y(M)＝10%,2.1MPa时y(M)＝15%，说明增大压强，平衡左移，Q的体积分数减小；D项，增加z相当于在平衡状态再加N，平衡右移，Q的物质的量增加，但Q的体积分数减小．B1．(2010·北京西城模拟)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1.一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示．下列叙述中，正确的是()A．升高温度能使nCH3OHnCO2增大B．反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为75%C．3min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.075mol·L－1·min－1解析：该反应ΔH0，为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，n(CH3OH)减小，n(CO2)增大，nCH3OHnCO2减小，A错误；反应达平衡时，CO2的转化率为1.00－0.251.00×100%＝75%，B正确；3min时，c(CH3OH)＝c(CO2)，由于3min后c(CH3OH)增大，c(CO2)减小，即v正v逆，因此用CO2的浓度表示的正反应速率大于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率，C错误；0～10min内，v(CO2)＝1.00－0.25mol/L10min＝0.075mol·L－1min－1，根据同一反应中用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝3v(CO2)＝0.225mol·L－1·min－1，D错误．答案：B2．(2011·清远高二期中)在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH0，达到平衡状态后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化关系如上图．下列对t1时刻改变条件的推断中正确的是()A．保持压强不变，升高反应温度B．保持温度不变，增大容器体积C．保持温度和容器体积不变，充入1molSO3(g)D．保持温度和压强不变，充入1molSO3(g)解析：A项升温正逆反应速率同时增加．B项增大体积，正逆反应速率均减小．C项，正反应速率的起点不对．答案：D3．在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)．当起始投料相同时，CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如下图所示．下列说法错误的是()A．反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH0B．在T2时，若反应处于状态D，则一定有v正v逆C．平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)小D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2解析：升温后平衡右移，平衡常数变大，故正反应吸热，A、D两项均正确；在T2时，若反应处于状态D，则平衡会左移，故B项正确；平衡状态A与C相比，C进行的程度大，故平衡状态C的c(CO)小，C项错误．答案：C4．(2009·广东单科)取五等份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)ΔH0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(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()解析：B项，反应达平衡后，升高温度平衡左移，NO2%增大；D项，反应未达平衡，升高温度反应向右进行趋于平衡，NO2%减小，达平衡后升高温度，平衡左移，NO2%增大，故选B、D.答案：BD5．(2010·广东广州天河高三二模)25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如下图所示．已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大．(1)根据上图数据，写出该反应的化学方程式__________________________________；此反应的平衡常数表达式K＝______.从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为________________________．(2)在5～7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是______________________________________________.(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图各阶段的平衡常数如下表所示：t2～t3t4～t5t5～t6t7～t8K1K2K3K4根据上图判断，在t3和t6时刻改变的外界条件分别是________和________；K1、K2、K3、K4之间的关系为________(用“”“”或“＝”连接)．A的转化率最大的一段时间是________．解析：(1)根据图像看出A、B为反应物，C为产物，发生的化学反应方程式为A＋2B2C，则K＝c2CcAc2B，v(A)＝ΔcAΔt＝1mol－0.7mol/2L3min＝0.05mol·(L·min)－1.(2)K只受温度影响，则5～7min时，没有改变容器的温度，据A、B浓度减小，C浓度增大，平衡正向移动，则加压可使平衡正向移动．(3)由上述可知，该反应为A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH0.t3时刻，v(正)、v(逆)均增大且反应向逆反应方向移动，可知改变的条件为升温；对放热反应，升高温度，平衡减小即K1K2；由图分析知，t5时刻使用了催化剂，所以K2＝K3；t6时刻，v(正)、v(逆)均减小且平衡逆向移动，改变的条件为减小压强，压强不改变平衡常数，所以K3＝K4；t3、t6时刻平衡均逆向移动，A的转化率减小．答案：(1)A＋c2CcA·c2B0.05mol·(L·min)－1(2)缩小容器体积(加压)(3)升温减压K1K2＝K3＝K4t2～t3