2019化学反应速率与化学平衡-图像专题

2019化学反响速率与化学平衡(huàxuépínghéng)——图像专题第一页，共54页。一、化学(huàxué)反响速率图像1.浓度〔或物质的量〕----时间(shíjiān)图像(1)分清反响物和生成物，浓度(nóngdù)减小的是反响物，浓度(nóngdù)增大的是生成物。A+BC23(2)浓度〔物质的量〕变化量之比=计量系数之比(3)是否为可逆反响相关题型：〔1〕某物质的反响速率〔2〕转化率〔3〕产率〔4〕平均摩尔质量第二页，共54页。规律：C/n-t图像：斜率代表反响速率〔1〕反响物的量发生突变，改变了反响物的浓度〔直接改变浓度或改变体积〕：①改变反响物的浓度，只有某些物质的浓度发生改变；②改变体积，所有物质的浓度均发生同等比例(bǐlì)的改变〔2〕反响物的量不发生突变：①改变温度：平衡移动；②加催化剂：平衡不移动。〔3〕根据斜率的改变分析改变的条件①由第Ⅰ次平衡到第Ⅱ次平衡，平衡移动(yídòng)的方向是________，采取的措施是__________；②比较第II阶段反响温度〔T2〕和第III阶段反响速度〔T3〕的上下：T2____T3填(“＞、＝、＜〞)判断(pànduàn)的理由是__________________第三页，共54页。1、正反响放热的可逆反响，假设反响开始(kāishǐ)经t1s后达平衡，在t2s时由于反响条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如以下图所示。〔1〕该反响的反响物是______〔2〕该反响的化学方程式为_________________〔3〕分析从t2到t3时曲线改变的原因是〔〕A、增大了X或Y的浓度B、使用了催化剂C、缩小体积，使体系压强增大D、升高了反响温度X、YDX+YZ课堂练习第四页，共54页。2、已知A、B、C都是气态物质。在一定温度下的密闭容器中进行反应，其物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。以下说法中正确的是（）A.该反应方程式可表示为：3A+B2CB.15min时，升高了反应体系的温度C.15min时，使用了正催化剂D.15min时，增大了反应体系的压强26C课堂练习第五页，共54页。2.速率----时间(shíjiān)图像〔1〕假设(jiǎshè)a、b无断点，那么平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。〔1〕假设V正在(zhèngzài)V逆的上方，平衡向正反响方向移动〔2〕假设V逆在V正的上方，平衡向逆反响方向移动〔3〕假设V正=V逆，平衡向不移动〔3〕假设改变条件后，正、逆反响速率仍相等，那么原因可能是：①反响前后气体分子体积不变；②使用了催化剂；③等效平衡〔2〕假设a、b有断点，那么平衡移动原因可能是：①改变反响体系的压强；②改变反响体系的温度；③同时不同程度地改变反响物〔或生成物〕的浓度；原因分类：平衡移动：第六页，共54页。tvv正v逆t1t2①引起平衡(pínghéng)移动的因素是：_________________，平衡(pínghéng)将向____反响方向移动。增大(zēnɡdà)反响物浓度正tvv正v逆t1t2②引起平衡移动的因素是：_________________，平衡将向____反响(fǎnxiǎng)方向移动。减小生成物浓度正〔1〕浓度变化2.速率----时间图像第七页，共54页。〔2〕温度(wēndù)变化①对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，条件(tiáojiàn)改变时有右图变化，改变的条件(tiáojiàn)可能为：，正反响是___热反响；，m+n___p+q；平衡向____反响方向移动。升温>吸t1t2tvv正v逆②假设对上述反响降温或减小压强(yāqiáng)，画出平衡移动过程中的v-t图。t1t2tvv逆v正加压正压强变化a2.速率----时间图像第八页，共54页。〔3〕催化剂①对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，条件改变时有右图变化，改变的条件可能为：；，m+n___p+q；平衡(pínghéng)向____反响方向移动。加正催化剂=②假设对上述反响加负催化剂或减小压强，画出平衡(pínghéng)移动过程中的v-t图。加压正压强(yāqiáng)变化bv逆t1

tvv正v逆t1

tvv正2.速率----时间图像第九页，共54页。2.速率(sùlǜ)----时间图像〔1〕假设a、b无断点(duàndiǎn)，那么平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。〔1〕假设V正在V逆的上方，平衡(pínghéng)向正反响方向移动〔2〕假设V逆在V正的上方，平衡(pínghéng)向逆反响方向移动〔3〕假设V正=V逆，平衡(pínghéng)向不移动〔3〕假设改变条件后，正、逆反响速率仍相等，那么原因可能是：①反响前后气体分子体积不变；②使用了催化剂；③等效平衡〔2〕假设a、b有断点，那么平衡移动原因可能是：①改变反响体系的压强；②改变反响体系的温度；③同时不同程度地改变反响物〔或生成物〕的浓度；原因分类：平衡移动：第十页，共54页。由于v正、v逆均有不同程度(chéngdù)的增大，引起平衡移动的因素可能是a.升高温度；b.增大压强。根据反响方程式，升高温度平衡向逆反响方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反响方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。v逆t1t2tvv正1、对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)；△H<0，有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。课堂练习第十一页，共54页。2、对于反响N2+3H22NH3；△H<0，分析(fēnxī)以下图，确定t1—t5各点所改变的条件分别是什么？t1__________t2__________t3__________t4__________t5__________增大(zēnɡdà)N2或H2的浓度减小NH3的浓度(nóngdù)增大压强降低温度使用催化剂课堂练习第十二页，共54页。V正V逆1、看图，说出反响起始时是从正反响；还是从逆反响开始(kāishǐ)？升温后，化学平衡向什么方向移动？VT〔温度(wēndù)〕〔1〕v正、v逆均不为0，正、逆反响同时反响开始。〔2〕升温后，v正>v逆，平衡(pínghéng)向正反响方向移动。3.速率----T/P图像mol·(L·s)-1第十三页，共54页。V正V逆VT/P此图合理(hélǐ)吗？为什么？在V-T/P图像中，温度或压强(yāqiáng)改变，发生相同的改变〔同时增大或同时减小〕只是v正、v逆改变的程度不同。第十四页，共54页。2、以下各图是温度或压强对反响：2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)〔正反响为吸热(xīrè)反响〕的正逆反响速率的影响，其中正确的图象是〔〕ADVABCDV正V正V正V正V逆V逆V逆V逆TTPPVVV课堂练习第十五页，共54页。1.含量——时间(shíjiān)图像T1CT2CC%时间(shíjiān)0t1t2看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义(hányì)〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动1、T1与T2的上下2、是放热反响还是吸热反响问题1、T1>T22、是放热反响ΔH<0答案①百分含量——时间图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像第十六页，共54页。P1P2A%01、P1与P2的相对(xiāngduì)大小2、m+n与p+q的大小时间(shíjiān)t1t2问题(wèntí)1、P1>P22、m+n>p+q答案1.含量——时间图像①百分含量——时间图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第十七页，共54页。T1CT2C时间(shíjiān)0t1t21、T1与T2的上下2、放热反响(fǎnxiǎng)还是吸热反响(fǎnxiǎng)问题1、T1>T22、是放热反响(fǎnxiǎng)ΔH<0答案②转化率——时间图像A的转化率1.含量——时间图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第十八页，共54页。1.01107Pa1.01106PaA的转化率时间(shíjiān)0t1t2m+n<p+q

or

m+n>p+q②转化率——时间(shíjiān)图像1.含量——时间(shíjiān)图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像问题m+n<p+q答案看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第十九页，共54页。T1T2产率1、T1与T2的相对大小2、放热反响(fǎnxiǎng)还是吸热反响(fǎnxiǎng)③产率——时间(shíjiān)图像1.含量——时间(shíjiān)图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像时间0t1t2问题1、T2>T12、是吸热反响ΔH>0答案看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第二十页，共54页。1.01107Pa1.01106Pa产率时间(shíjiān)0t1t2m+n<p+q

or

m+n>p+q③产率——时间(shíjiān)图像1.含量(hánliàng)——时间图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡图像问题m+n<p+q答案看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第二十一页，共54页。1.01106Pa1.01107PaA的转化率时间(shíjiān)0t1t21、以下图像是否(shìfǒu)正确？时间(shíjiān)35℃25℃产率0mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔHt1t2课堂练习先拐先平衡数值大第二十二页，共54页。0T2，P1T1，P2T1，P1C%tP1P2

正反响(fǎnxiǎng)是热反响(fǎnxiǎng)<吸T1T2

<2A(g)+B(g)2C(g)课堂练习看图技巧：〔1〕看清横纵坐标含义(hányì)〔2〕先拐先平衡数值大〔3〕平衡移动第二十三页，共54页。01.01107Pa1.01106PaA的转化率时间(shíjiān)m+n=p+qmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH课堂练习第二十四页，共54页。3、已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2(g)；△H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（）1200℃1000℃tNO％10×105Pa1×105PatNO％NO％1000℃有催化剂t1000℃无催化剂t1t2A1200℃1000℃tNO％CDBC课堂练习第二十五页，共54页。4.在某恒容的密闭容器，可逆反应：A(g)+B(g)xC(g)；△H<0，符合下列图像（I）所示关系，由此推断对图（II）的正确说法是（）A.p3＞p4，Y轴表示A的转化率B.p3＜p4，Y轴表示B的百分含量C.p3＞p4，Y轴表示混合气体的密度D.p3＞p4，Y轴表示混合气体的平均摩尔质量AD课堂练习第二十六页，共54页。200C300C100CP△H____0压强0A%2.含量——压强/温度(wēndù)曲线m+n____p+q<<等压线①百分含量——压强(yāqiáng)/温度图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡(huàxuépínghéng)图像看图技巧：〔1〕看图形趋势〔2〕“定一议二〞第二十七页，共54页。m+n_____p+qA的转化率温度01.01107Pa1.01106Pa1.01105PaT>△H____0等温线<2.含量——压强(yāqiáng)/温度曲线②转化率——压强(yāqiáng)/温度图像mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH二、化学平衡(huàxuépínghéng)图像看图技巧：〔1〕看图形趋势〔2〕“定一议二〞第二十八页，共54页。m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q正反响(fǎnxiǎng)为_____反响(fǎnxiǎng)正反响(fǎnxiǎng)为_____反响(fǎnxiǎng)正反响(fǎnxiǎng)为_____反响(fǎnxiǎng)>><放热吸热吸热1、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：课堂练习第二十九页，共54页。2、反响X(g)+3Y(g)2Z(g)；△H<0，在不同温度、不同压强〔p1＞p2〕下，到达平衡时，混合气体中Z的体积分数随温度变化(biànhuà)曲线为〔〕CABCD………..等温线TZ％TZ％P2P1Z％TP1P2P1P2TZ％P2P1课堂练习第三十页，共54页。03、以下图是在其它条件一定时，反响2NO+O22NO2；ΔH＜0)中NO的最大转化率与温度(wēndù)的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是〔〕ABCEDCTNO转化率课堂练习T1T2第三十一页，共54页。〔1〕、600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反响过程中物质的量变化如图，反响处于(chǔyú)平衡状态的时间:____________________〔2〕、据图判断(pànduàn)，反响进行至20min时，曲线发生变化的原因___________〔3〕、10min到15min的曲线(qūxiàn)变化的原因可能是〔〕A、参加催化剂B、缩小容器体积C、降低温度D、增加三氧化硫的物质的量25—30min参加氧气AB15—20min1、2SO2(g)

+O2(g)

2SO3(g)+Q模拟题第三十二页，共54页。2、一定条件下，将一定量的A,B,C,D四种物质，置于密闭容器中发生如下反应：mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后，测得B的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将密闭容器的容积扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，测得B的浓度为0.2mol/L。当其它条件不变时，C在反应混合物中的体积分数(ѱ)与温度(T)时间(t)的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．容积扩大到原来的两倍，平衡向逆反响方向移动B．化学方程式中n＞p+qC．到达平衡后，假设升高温度，平衡向逆反响方向移动D．达平衡后，增加(zēngjiā)A的量，有利于提高B的转化率C第三十三页，共54页。3、某密闭容器中充入等物质(wùzhì)的量的A和B，一定温度下发生反响A(g)+xB(g)2C(g)，到达平衡后，只改变反响的一个条件，测得容器中物质(wùzhì)的浓度、反响速率随时间变化如以下图所示。以下说法中正确的选项是()A．30min时降低温度(wēndù)，40min时升高温度(wēndù)B．反响方程式中的x＝1，正反响为吸热反响C．8min前A的平均反响速率为0.08mol/(L·min)D．30min～40min间该反响使用了催化剂C第三十四页，共54页。高考题1、〔11重庆〕一定条件下，以下反响中水蒸气含量(hánliàng)随反响时间的变化趋势符合题图10的是〔〕AA．

B．

C．

D．第三十五页，共54页。2、（11福建）25℃时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s)，体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示，下列判断正确的是（

）高考题DA．往平衡体系中参加金属铅后，c(Pb2+)增大

B．往平衡体系中参加少量(shǎoliàng)Sn(NO3)2固体后，c(Pb2+)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2+)增大，说明该反响△H>0D．25℃时，该反响的平衡常数K＝第三十六页，共54页。3、（11安徽）电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：

Cr2O72-（aq）+2Pb2+（aq）+H2O（l）2PbCrO4（s）+2H+（aq）△H＜0

该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（

）高考题A第三十七页，共54页。4、（11北京）已知反应：2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是（

）高考题DA．b代表0

℃下CH3COCH3的Y-t曲线B．反应进行到20min末，H3COCH3的

C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D．从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的

第三十八页，共54页。高考题5、（11天津）向绝热恒容密闭器中通入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下所示。由图可得出的正确结论是（

）A．反响(fǎnxiǎng)在c点到达平衡状态B．反响(fǎnxiǎng)物浓度：a点小于b点C．反响(fǎnxiǎng)物的总能量低于生成物的总能量D．时，SO2的转化率：a-b段小于b-c段D第三十九页，共54页。6、〔09重庆〕各可逆反响(fǎnxiǎng)到达平衡后，改变放映条件，其变化趋势正确的选项是〔〕高考题D第四十页，共54页。〔1〕与①比较，②和③分别(fēnbié)仅改变一种反响条件。所改变的条件和判断的理由是：②__________________________________________________③__________________________________________________(2)实验②平衡时B的转化率为_______;实验③平衡时C的浓度为___________;7、（2010全国Ⅰ）在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L，c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。〔4〕该反响进行到时的平均反响速率(sùlǜ)：实验②：VB_________________________实验③：VC____________________(3)该反响的△H____O；判断(pànduàn)理由：___________________加催化剂；到达平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变温度升高；到达平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小40%﹥升高温度向正方向移动0.014mol(L·min)-10.008mol(L·min)-1第四十一页，共54页。8、（2011全国Ⅰ）反应aA(g)+bB(g)

cC(g);（H＜0），在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：答复以下问题(wèntí)：〔1〕反响的化学方程式中，a：b：c为________；〔2〕A的平均反响速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_______________；〔3〕B的平衡转化率aⅠ(B)、aⅡ(B)、aⅢ(B)中最小的是________，其值是_________〔4〕由第Ⅰ次平衡到第Ⅱ次平衡，平衡移动的方向(fāngxiàng)是，采取的措施是___________________________；1:3:2vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)aⅡ(B)19%正反响(fǎnxiǎng)从反响体系中移除产物C第四十二页，共54页。〔6〕到达第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后到达新的平衡，请在以下图中用曲线表示(biǎoshì)IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势〔曲线上必须标出A、B、C〕．〔5〕比较第II阶段反响(fǎnxiǎng)温度〔T2〕和第III阶段反响(fǎnxiǎng)速度〔T3〕的上下：T2____T3填(“＞、＝、＜〞)判断的理由是______________________________________________>此反响为放热反响，降低(jiàngdī)温度，平衡向正反响方向移动第四十三页，共54页。9、〔2012·江西〕光气〔COCl2〕在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用(cǎiyòng)高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。〔1〕实验室中常用来制备氯气(lǜqì)的化学方程式为_____________________________________________；〔2〕工业上利用天然气〔主要成分为CH4〕与CO2进行高温(gāowēn)重整制备CO，CH4、H2、和CO的燃烧热〔△H〕分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1，那么生成1m3〔标准状况〕CO所需热量为_______________；〔3〕实验室中可用氯仿〔CHCl3〕与双氧水直接反响制备光气，其反响的化学方程式为________________________；MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O△5.52×103kJCHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2第四十四页，共54页。（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g);△H=+108kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：①计算(jìsuàn)反响在地8min时的平衡常数K=________；②比较(bǐjiào)第2min反响温度T(2)与第8min反响温度T(8)的上下：T(2)___T(8)〔填“＜〞、“＞〞或“=〞〕；③假设(jiǎshè)12min时反响与温度T(8)下重新到达平衡，那么此时c(COCl2)=_____mol·L-1④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反响速率的大小_____________________⑤比较反响物COCl2在5-6min和15-16min时平均反响速率的大小：v(5-6)___v(15-16)原因是_________0.234mol·L-1＜v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)＞在相同温度时，该反响的反响物浓度越高，反响速率越大第四十五页，共54页。10.(2013·江西)二甲醚〔CH3OCH3〕是无色气体，可作为一种新能源。有合成气〔组成为H2、CO和少量的CO2〕直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反响：甲醇合成反响：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ·mol-1(ii〕CO2(g)+3H2〔g〕=CH3OH(g)+H2O(g)△H2·mol-1水煤气变换(biànhuàn)反响:(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3·mol-1二甲醚合成反响：〔iv〕2CH3OH〔g〕=CH3OCH3〔g〕△H4·mol-1答复以下问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反响催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程是_________________________；_________________________；________________________________〔以化学方程式表示〕第四十六页，共54页。(2)分析二甲醚合成反响(iv)对于CO转化率的影响_________________________________________________________________________________________________________。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_________________________________________。根据化学反响原理，分析增加(zēngjiā)压强对直接制备二甲醚反响的影响____________________________________________________。(4)有研究者在催化剂厂含〔Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强(yāqiáng)为的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是______________________第四十七页，共54页。(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93kW·h·kg-1)。假设电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反响为__________________________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量:该电池的理论输出电压(diànyā)为1.20V,能址密度E=_____________________________(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒，1kW·6J)。第四十八页，共54页。14.(2012·浙江)甲烷自热重整是先进(xiānjìn)的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反响系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反响有：答复以下问题：〔1〕反响CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的△H=kJ/mol。〔2〕在初