高中化学平衡图像专题

化学平衡图像专题

基础知识：

对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)m+n邛+q

保持其她条件不变，只改变一个条件时，请根据反应原理填写表格:

条件改变变化结果

条件改变V逆V正变化K变化平衡移动反应A得浓度C(A)A转化率C得含量

1C(A)增大

2C(A)减小

3C(C)增大

4C(C)减小

5温度升高

6温度降低

7压强增大

8压强减小

9加催化剂

课时探究

探究一、图像绘制，读图解题

例题1:氨气有广泛用途，工业上利用反应3H2(g)+N?(g)2NH3(g)来合成氨气;某小组为

了探究外界条件对反应得影响，在ab两种条件下分别加入相同浓度得氢气与氮气合成

氨气，氢气得浓度随时间变化如下表：

时间t/min02468

条件21

ac(H2)/10-mol-L-2、001、501、100、800、80

条件bc(H2)/10-2molL-12、001、301、001、001、00

(1)若探究得条件就是温度，条件a、b分别为Ti与丁2,则Ti丁2(填或"〈”下同),A"

0,根据表格数据请在下面画出c(H2)-t图：

(2)a条件下,0~4min得反应速率为;平衡时,也得转化率为；平衡常

数为；

(3)在a条件下,8min末将容器体积压缩至原来得1/2,11min后达到新得平衡，画出

8min~12min时刻c(H2)得变化曲线。

探究二、图像解题方法

1、反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)AM：0m+n>p+q

反应速率与时间图如图所示,ti时刻只改变一个影响因素

①图1所示,ti时刻改变得因素就是_______________，平衡向方向移动,

②图2所示，力时刻改变得因素就是，平衡向方向移动，

③图3所示，力时刻改变得因素就是，平衡向方向移动,

④图4所示,ti时刻改变得因素就是，平衡向方向移动,

⑤图5所示，L时刻改变得因素就是，平衡向方面移动

aA

2、①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),右图所示，

°t/min

请判断温度大小:「0

②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),右图所示,

请判断温度大小:T2,A〃0

PiP2,m+np

探究三、陌生图像得解题技能

1、解决得问题就是什么？从图像可以得到什么信息?该信息与所学知识得关联?能用关

联解决问题？

衡状态得影响时，得到如图所示得变化规律(图中n表示物质得量)，根据图示得出得结论中正

确得就是()

A.反应速率a>b>c

B.a、c两点A2得转化率相等

C.a点得化学平衡常数小于b点得化学平衡常数

D.达到平衡时,AB3得物质得量大小为:c>b>a

例题2:在容积相同得不同密闭容器中内，分别充入同量得N2与H2,在不同温度下，任其发生反

应:3出+用2NH3,并分别在t()秒时测定其中N%得体积分数[x(NH3)],绘成如图得曲线。

(1)A、B、C、D、E五点中，尚未达到化学平衡状态得点就是。

(2)此可逆反应得正反应就是—(填“放”或“吸”)热反应。

(3)B、D两点正反应速率得大小关系就是。

X

(4)温度T<T3时,(NH3)逐渐增大得原因就是

X

温度T>T3时，(NH3)逐渐减小得原因就

是。

练习：

1、甲醇既就是重要得化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2与H2)在

催化剂作用下合成甲醇，发生得主要反应如下:

①CO(g)+2H2(g)CH30H(g)△a

②CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g)

@CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

回答下列问题：

(1)反应①得化学平衡常数K得表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变

化关系得曲线为(填曲线标记字母)，其判断理由就是，

(2)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2,60时，体系中得CO平衡转化率(a)与温度与压强得关

系如图2所示。a(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”)，其原因就

是；图2

中得压强由大到小为，其判断理由就是

2、丙烯睛(CH2=CHCN)就是一种重要得化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产

物有丙烯醛(CH2=CHCH0)与乙睛(CH3CN)等，回答下列问题：

(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯晴(C3H3N)与副产物丙烯醛(C3H4。)得

热化学方程式如下：

Q

1

C3H6(g)+NH3(g)+102(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)&H=-515kJmoF

-1

c3H6(g)+o2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)AH=-353kJ-mol

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因就是;有利于提高丙烯睛平衡产率

得反应条件就是；提高丙烯精反应选择性得关键因素就是。

(2)图(a)为丙烯睛产率与反应温度得关系曲线，最高产率对应得温度为460。口低于46CPC

时,丙烯廉得产率(填“就是”或者“不就是”)对应温度下得平衡产率，判断理由就

是；高于

460℃时，丙烯庸产率降低得可能原因就是(双选，填标号)

C.副反应增多D.反应活化能增大

0.8

0.6

率0.4

产

02

00

350400蜴0500550啧羊武"。12

℃氨丙烯

(a)

图图

(3)丙烯睛与丙烯醛得产率与a氨)/。丙烯)得关系如图(b)所示。由图可知，最佳"震)/"丙烯)

约为，理由就是o进料气氨、空气、丙烯得理论体积比约

为O

参考答案：

例题2、⑴A、B(2)放热(3)v(D)>v(B)

(4)反应开始v正>v逆，反应向右进行生成N七温度升高反应速率加快，故NH3得体积分数

［x(NH3)］不断增加;当达到平衡以后，温度升高.平衡逆向移动，故N%得体积分数［x(NH3)不断

减少。

1、(1);a;反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小

(2)减小升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO得量增大，反应

③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO得量增大,总结果，随温度升高，使CO得转化率降

低闩>巳>H相同温度下，由于反应①为气体分子数减小得反应,加压有利于提

升CO得转化率;而反应③为气体分子数不变得反应，产生CO得量不受压强影响，故增大压强

时,有利于CO得转化率升高

2、(1)两个反应均为放热量大得反应;降低温度、降低压强;催化剂；

(2)不就是;该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低;AC

(3)1;该比例下丙烯睛产率最高,而副产物丙烯醛产率最低；1:7、5:1

2017国甲27

丁烯是一种重要的化工原料•，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：

⑴正丁烷(CMo)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：

@C4Hio(g)=C4H8(g)+H2(g)AH)

已知：@C4Hlo(g)+1o2(g)=C4H8(g)+H20(g)△”2=-119kJ-moL

1

@H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AW3=-242kJ-moP

反应①的A/7,为kJmol'o图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图

x0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是(填

标号)。

A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强

45

40

35