2023届新高考化学选考一轮总复习学案-热点11　化学反应速率与平衡的常规图像.docxVIP

热点11化学反应速率与平衡的常规图像

题型一速率—时间图像

1.“无断点”类速率—时间图像

(1)改变反应物的浓度

(2)改变生成物的浓度

2.“断点”类速率—时间图像

(1)改变气体体系的压强

①对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应

②对于反应前后气体体积不变的反应

(2)改变温度

对于正反应放热(或吸热)的反应

(3)加催化剂

3.“全程”类速率—时间图像

如Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。

原因解释:AB段(v增大),因为反应放热,随反应的进行,温度逐渐升高;BC段(v减小),因为随反应的进行,溶液中c(H+)减小。

[典例1]一定温度下,密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)

ΔH0,根据v-t图像,下列相关说法正确的是()

A.t1时刻所改变的外界条件可能为增大压强

B.t3时刻所改变的外界条件可能为升高温度

C.t4时刻所改变的外界条件可能为减小压强

D.由图像可知,t5～t6时间段内,反应速率最慢

解析:A.t1时刻,改变条件,v′正、v′逆均增大,且v′逆v′正,平衡逆向移动,说明改变的条件是升高温度,不正确;B.t3时刻,改变条件,v″正、v″逆同等程度增大,因该反应是反应前后气体体积改变的反应,故改变的条件是加入催化剂,不正确;C.t4时刻,改变条件,v?正、v?逆均减小,且v?逆v?正,平衡逆向移动,说明改变的条件是减小压强,正确;D.由图像纵坐标可知,t0～t1时间段内,反应速率最慢,不正确。

答案:C

有关速率图像分析思路

[对点精练1]如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH0的正反应速率随时间的变化情况,试根据如图所示曲线判断,下列说法中可能正确的是(D)

A.t1时只减小了压强

B.t1时只降低了温度

C.t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动

D.t1时减小N2的浓度,同时增加NH3的浓度

解析:A.t1时只减小了压强,平衡向逆反应方向移动,则正反应速率瞬间减小,后逐渐增大,但平衡时正反应速率小于原平衡的正反应速率,错误;B.t1时只降低了温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率瞬间减小,后逐渐减小,直至达到新平衡,错误;C.t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动,但正反应速率在改变条件时刻不变,后逐渐减小,错误;D.t1时减小N2的浓度,同时增加NH3的浓度,平衡向逆反应方向移动,如果增加氨气浓度大于减少氮气浓度的2倍时,达到平衡状态,氮气浓度大于原来浓度,则正反应速率大于原平衡时正反应速率,正确。

[对点精练2]工业上制备硫酸最重要的一步是SO2的氧化,反应方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1。某同学通过实验绘出图像如图所示。

(1)t1、t2、t3达到化学平衡状态的是(填字母)。?

(2)t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是

。

解析:(1)达到平衡状态时,SO2的消耗速率是O2生成速率的2倍,由题图可知,t2时刻该反应达到平衡状态。(2)由题图可知,t2到t3的变化过程中,SO2的消耗速率、O2的生成速率均增大,且SO2的消耗速率大于O2的生成速率的2倍,则平衡正向移动,故改变的条件可能是增大压强。

答案:(1)t2(2)增大压强(合理即可)

题型二常规平衡图像

1.浓度—时间

如A(g)+B(g)AB(g)

2.含量—时间—温度(压强、催化剂)

(C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数)

3.恒压(或恒温)线

(α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)

图①为恒压线图像,若p1p2p3,则正反应为气体体积减小的反应,

ΔH0;

图②为恒温线图像,若T1T2,则正反应为放热反应。

4.几种特殊图像

①如图,对于化学反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示化学反应从反应物开始,则v正v逆;M点为刚达到的平衡点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH0。

②如图,对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点。L线左上方的点(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系中的A的百分含量,所以,E点v正v逆;则L线右下方的点(F点),

v正v逆。

[典例2](2021·丽水、湖州、衢州教学质量检测)工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH0。下列图像不正确的是()

解析:A.升高温度,化学反应速率加快,v正、v逆都增大,达到平衡时,v正=v逆,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,正确;B.在其他条件不