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时间:2020-03-14
《化学平衡难点突破:3化学平衡与平衡图像(含解析).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化学平衡与平衡图像【知识精讲】平衡图像一般有两种,折线图一般是转折点往后才达到平衡状态,注意转折点的横坐标和纵坐标,横坐标表示达到平衡所需的时间,时间越短,反应速率越快,温度或压强越高。纵坐标表示达到平衡时的转化率或百分含量,抓住量的变化,找出平衡移动的方向,利用勒夏特列原理解题。曲线图。在曲线上的点表示平衡点,关注曲线图的走势,有多个变量时,注意控制变量。示例反应:mA(g)+nB(g)hC(g)+qD(g) ΔH1.转化率-时间-温度(压强)图:p一定时,ΔH<0 T一定时,m+n>h+qT一定时,m+n2、反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意,一定条件下物质含量不再改变是化学反应达到平衡的特征。p一定时,ΔH>0 p一定时,ΔH>0T一定时,m+n>h+q T一定时,m+n>h+q3.转化率-温度-压强图:m+n>h+q,ΔH>0 m+nh+q,ΔH>0 m+n0m+n>h+q,ΔH<0 m+n>h+q,ΔH>0【经典例析】例1.(1)可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH=Q。根据下图回答:①p1 p2; ②a+b c+d;③T1 3、T2; ④ΔH 0。(2)可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=Q,平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足下图,根据图像回答:①p1 p2; ②ΔH 0。③图中标出的1、2、3、4四个点表示v(正)>v(逆)的点是 。(3)某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。①t2、t3、t5时刻改变的条件依次是 、 、 。②Z的百分含量最低的时间是 。(4)将物质的量均为3.00mo4、l的物质A、B混合于5L容器中,发生如下反应:3A+B2C。在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如右图所示:①T0对应的反应速率v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。②此反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。(5)在一容积为2L的恒容密闭容器内加入0.4molA和0.6molB,一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g),反应中C的物质的量浓度变化情况如下图。在第5min时,将容器的体积缩小一半后,若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%,请在上图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。解析:(1)①p2先达到平衡,p2压强大,反应速率5、快。②由p1到p2,增大压强,A的转化率降低,平衡逆向移动,a+bv(正),3与之相反。(3)①t2时刻,v(正)与v(逆)同等倍数的增大,平衡不移动,因而改变的条件应该是使用了催化剂;t3时刻,v(正)与v(逆)同时减小6、,且v(逆)>v(正),平衡逆向移动,结合反应可知改变的条件是减小压强;t5时刻,v(正)与v(逆)同时增大,且v(逆)>v(正),平衡逆向移动,结合反应可知改变的条件是升高温度。②根据平衡移动的方向可知,Z的百分含量最低的时间段应该是t6。(4)①T0点应该刚达到平衡,此时v(正)=v(逆)。②从T0往后,升高温度,C%减小,平衡逆向移动,正反应是放热反应。(5)第5min时,将容器的体积缩小一半后,c(C)立即变为原来的2倍,即变为0.2mol·L-1,然后因为压强增大,平衡正向移动,c(C)继续增大。由图可知,5min达平衡时,A转化了0.2mol,A总共转化0.4mol×75%=0.37、mol,故5~8minA转化了0.1mol, 2A(g) + B(g) 2C(g)起始/mol·L-1:0.2 0.5 0.2转化/mol·L-1:0.1 0.05 0.1平衡/mol·L-1:0.1 0.450.3第8min达到新的平衡时,c(C)=0.3mol·L-1。答案:(1)①< ②< ③> ④> (2)①<②< ③3 (3)①使用催化剂 减小压强 升高温度②t6 (4)①
2、反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意,一定条件下物质含量不再改变是化学反应达到平衡的特征。p一定时,ΔH>0 p一定时,ΔH>0T一定时,m+n>h+q T一定时,m+n>h+q3.转化率-温度-压强图:m+n>h+q,ΔH>0 m+nh+q,ΔH>0 m+n0m+n>h+q,ΔH<0 m+n>h+q,ΔH>0【经典例析】例1.(1)可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH=Q。根据下图回答:①p1 p2; ②a+b c+d;③T1
3、T2; ④ΔH 0。(2)可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=Q,平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足下图,根据图像回答:①p1 p2; ②ΔH 0。③图中标出的1、2、3、4四个点表示v(正)>v(逆)的点是 。(3)某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。①t2、t3、t5时刻改变的条件依次是 、 、 。②Z的百分含量最低的时间是 。(4)将物质的量均为3.00mo
4、l的物质A、B混合于5L容器中,发生如下反应:3A+B2C。在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如右图所示:①T0对应的反应速率v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。②此反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。(5)在一容积为2L的恒容密闭容器内加入0.4molA和0.6molB,一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g),反应中C的物质的量浓度变化情况如下图。在第5min时,将容器的体积缩小一半后,若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%,请在上图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。解析:(1)①p2先达到平衡,p2压强大,反应速率
5、快。②由p1到p2,增大压强,A的转化率降低,平衡逆向移动,a+bv(正),3与之相反。(3)①t2时刻,v(正)与v(逆)同等倍数的增大,平衡不移动,因而改变的条件应该是使用了催化剂;t3时刻,v(正)与v(逆)同时减小
6、,且v(逆)>v(正),平衡逆向移动,结合反应可知改变的条件是减小压强;t5时刻,v(正)与v(逆)同时增大,且v(逆)>v(正),平衡逆向移动,结合反应可知改变的条件是升高温度。②根据平衡移动的方向可知,Z的百分含量最低的时间段应该是t6。(4)①T0点应该刚达到平衡,此时v(正)=v(逆)。②从T0往后,升高温度,C%减小,平衡逆向移动,正反应是放热反应。(5)第5min时,将容器的体积缩小一半后,c(C)立即变为原来的2倍,即变为0.2mol·L-1,然后因为压强增大,平衡正向移动,c(C)继续增大。由图可知,5min达平衡时,A转化了0.2mol,A总共转化0.4mol×75%=0.3
7、mol,故5~8minA转化了0.1mol, 2A(g) + B(g) 2C(g)起始/mol·L-1:0.2 0.5 0.2转化/mol·L-1:0.1 0.05 0.1平衡/mol·L-1:0.1 0.450.3第8min达到新的平衡时,c(C)=0.3mol·L-1。答案:(1)①< ②< ③> ④> (2)①<②< ③3 (3)①使用催化剂 减小压强 升高温度②t6 (4)①
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