微专题化学平衡图像解读-2024高考化学一轮考点击破

微专题2化学平衡图像解读突破核心整合核心点1：几种特殊的图像①②③对于A(④对于化学反应：mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g同类模型有：核心点2：平衡图像题的解题思路第一步:定特点。观察可逆反应的特点,如各物质的状态（有无固体、液体）、正反应是吸热反应还是放热反应、反应前后气体体积是否变化等。第二步:看图像。①看“面”:弄清纵坐标与横坐标的含义,如横坐标可代表时间、温度、压强等,纵坐标可代表浓度、含量、物质的量、转化率等,同时还要注意单位和刻度。②看“线”:看线的走向和变化趋势,如曲线（或直线）升高、降低、渐变、突变等。③看“点”:看清起点,分清反应物、生成物;判断拐点,如在转化率—时间图像上，多条曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡,表示曲线对应的温度较高或压强较大;观察终点,如在浓度—时间图像上,一定要看清终点时反应物的减小量、产物的增加量,并结合有关反应原理进行推理判断。④看“辅助线”:通过辅助线,比较浓度、含量、物质的量、转化率等变化大小,可以判断温度高低、压强大小、反应放热或吸热及气体反应前后化学计量数大小等。⑤看“变化”:如浓度变化、温度变化、压强变化等。第三步:想规律。如化学反应速率影响因素,化学反应速率与化学平衡关系以及化学平衡移动原理等。第四步:做判断。利用原理并结合图像,分析图像中所反映的反应速率变化或化学平衡变化,作出合理判断。高考经典再研典例[2022全国乙，28节选]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：（4）在1373K、100kPa反应条件下，对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、①n(H2S):n(Ar)越小，H2S平衡转化率越高（或越大），理由是H2S的热分解反应为气体分子数增大的反应，恒压条件下，不断充入[解析]n(H2S):n(Ar)减小，可理解为恒压条件下，不断充入Ar，导致H2S②n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线d，计算其在0∼0.1[解析]由①中分析知n(H2S):n(Ar)=1:9时的转化率仅低于n(H2S):n(Ar)=1:19时的转化率，故对应图中曲线d，0.1s时，H2S的转化率为2H2H2S的初始分压=100×11+9kPa=10kPa，0.1s时，H2S的分压=100×0.760.76+0.12+0.24+9kPa≈7.51情境素材工业废气中硫化氢的回收处理与利用考查角度图像解读能力、勒夏特列原理、阿伏加德罗定律、速率计算素养立意变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知变式.利用现代传感技术探究压强对2NO2(g)⇌N2O4A.t1B.在B、E两点，对应的正反应速率：v(BC.图中除A、C、F点外，其他点均为平衡状态D.在E、F、H三点中，H点的气体平均相对分子质量最大[解析]由图可知，t1s时移动活塞，针筒内气体压强迅速减小，说明针筒的容积增大，故A正确；针筒内气体压强越大，化学反应速率越大，由图可知，B点压强大于E点，则对应的正反应速率：v(B)>v(E)，故B正确；由图可知，除A、C、F点外，G点也没有达到平衡，故C错误；由质量守恒定律可知，E、F、H三点中气体的质量相同，由图可知，t2s时移动活塞，针筒内气体压强迅速增大，说明针筒的容积减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的物质的量减小，则E、F解题思路平衡图像题的答题方法①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看正、逆反应速率的相对大小;三看化学平衡移动的方向。②四要素分析法:看曲线的起点、变化趋势、拐点、终点。③“先拐先平”法:先出现拐点,先达到平衡。④“定一议二”法:当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。模拟对点演习1.[2022湖南师大附中适应性考试]SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为4NH3(（1）工业上选择催化剂乙的原因是低温下催化剂乙有很强的催化活性，NO转化率远大于催化剂甲催化下的。[解析]由题图可知，其他条件相同，低温时，催化剂乙作用下的一氧化氮的转化率远大于催化剂甲作用下的，所以工业上选择催化剂乙。（2）在催化剂甲作用下，图中M点对应温度为210℃。210℃之前，NO转化率随温度升高而增大的原因是反应未达平衡，温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；210℃之后，NO转化率降低的原因可能是催化剂活性降低（或该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动）。[解析]由题图可知，M点反应达到平衡，210℃之前反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快，一氧化氮的转化率增大；210℃之后，若催化剂活性降低，反应速率降低，一氧化氮的转化率会减小；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的转化率会减小。2.[2022宁夏银川一中二模]中国科学家为实现“碳中和”目标而不断努力，以CO2为原料合成甲烷、乙醇等物质具有良好的发展前景。已知CO2催化加氢合成乙醇的反应为2CO2(（1）图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为T3图1[解析]该反应为放热反应，其他条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，则题图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为T3>（2）图2中m1、m2、m3图2[解析]其他条件相同时，m增大，二氧化碳的平衡转化率增大，则题图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为3.[2022山东济南大联考]工业上用CO和H2制取甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g（1）曲线b对应的投料比是5:9。[解析]通入的CO的物质的量一定，则通入氢气的物质的量越多，CO转化率越高，投料比n(CO):n(H2)按5:7、10:17、5:9、1:2的顺序氢气的物质的量分数增高，CO转化率增大，对应的曲线依次为d、c、b、a，故曲线b（2）当反应在曲线a、b、c对应的投料比下达到相同的平衡转化率时，对应的反应温度随投料比变化的趋势是投料比越大，反应温度越低。[解析]曲线a、b、c对应的投料比分别为1:2、5:9、10:17，由图可知，达到相同的平衡转化率时，投料比越大，反应温度越低。（3）投料比为10:17、反应温度为T1℃时，平衡混合气体中CO的物质的量分数为[解析]投料比10:17对应曲线c，反应温度为T1℃时，CO的平衡转化率为75%，设起始时n(CO)=10mol，则n(H2)=17mol，平衡时，n(H2)=2mol4.[2021山西大同月考节选]能源问题是人类社会面临的重大问题,合理的开发利用至关重要。（3）合成甲醇的原料气既可由煤气化提供,也可由天然气与水蒸气通过下列反应制备:CH4(g)+H2O(g①p1＜（填“＜”“＞”或“=”）p[解析]题给反应为压强增大的反应,同温度下压强越大,甲烷的平衡转化率越小,所以p1<②已知压强为p1、温度为100℃时,反应达到平衡所需的时间为5min,则0