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- 2021-08-24 发布
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专题课堂八 化学反应速率和化学平衡
图像题的解题策略
考点一 物质的量(浓度)、速率—时间图像
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化;
a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=________mol·L-1·min
- 1 ; 反 应 进 行 至 2 5 m i n 时 , 曲 线 发 生 变 化 的 原 因 是
______________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是
________。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
解析 (1)曲线X在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L-1,而曲线Y在0~10
min达到平衡时变化了0.2 mol·L-1,所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线;达到
平衡时浓度不再随时间而发生变化,所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。
(2)NO2在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L-1,所以用NO2表示的反应
速率为0.04 mol·L-1·min-1;而在25 min时,NO2的浓度由0.6 mol·L-1突变为1.0
mol·L-1,而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变,所以可得此时改变的条件是
向容器中加入了0.4 mol NO2。
(3)加入NO2后平衡正向移动,所以若要达到与最后相同的化学平衡状态,
还可通过增大压强,使平衡也同样正向移动;或者采取降低温度的方法,
使平衡正向移动;也可以向容器中充入一定量N2O4,因为这样相当于增
大容器中气体的压强,使得NO2的转化率提高,即达到与最后的平衡相同
的平衡状态。
答案 (1)X bd (2)0.04 加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2) (3)BD
A.容器为恒压容器时,充入适量He
B.容器为恒压容器时,充入适量HI
C.容器为恒容容器时,充入适量He
D.容器为恒容容器时,充入适量HI
解析 恒容充入He时,对反应气体的浓度没有影响,正逆反应速率不变,
所以C错。恒容充入HI时,相当于加压,而对于该反应,平衡不会移动,
与图像不合,D错。恒压充入He,相当于减压,而对于该反应,减压平衡
不会移动,与图像不合,A错。恒压充入HI时,体系的体积增大,H2和I2
的浓度都变小,正反应速率减小;而充入的是纯HI,故HI的浓度增大,逆
反应速率增大,而且最终达到平衡时,与原平衡态各物质的浓度完全一样,
所以只有B对。
答案 B
1.看图像中正、逆反应速率的变化趋势,两者是同等程度的变化,还
是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不
变的反应)和催化剂考虑;若是不同程度的变化,从温度、浓度、压强
(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
2.对于反应速率变化不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,
正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应
速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
根据速率—时间图像判断反应条件的方法
常见形式有如下几种。(C%指生成物的质量分数;B%指某反应物的质量分
数)
考点二 含量—时间—温度(压强)图像
解析 升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且
达到平衡时需要的时间短,故A正确,D错误;B项增大压强,平衡向逆反
应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短,故
正确;C项有无催化剂只影响到达平衡状态的时间,不影响平衡移动,故
正确。
答案 D
答案 AD
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为
温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:
考点三 恒压(温)线图像分析
如图2所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的
关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v
正T2,
K1>K2
解析 加入催化剂,活化能E减小,但反应热ΔH不变,A错;图3中c点起
始时加入的H2最多,N2的转化率最高,C错;因合成氨正反应是放热反应,
升高温度,平衡左移,图3中当n(H2)相同时,T1温度下达到平衡时NH3%
高于T2温度下达到平衡时NH3%,所以T1
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