化學平衡圖像答案

1、化學反應速率及化學平衡圖像的分析方法和綜合應用一、【知識回顧】1、化學反應速率對于反應體系體積不變的化學反應，通常用單位時間內反應物或生成物的物質的量濃度的變化值表示。某一物質A的化學反應速率的表達式為：常用單位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·min-1等。2、影響化學反應速率的外部因素當物質確定時 （即內因固定），在同一反應中，影響反應速率的因素是外因，即外界條件，主要有溫度、濃度、壓強、催化劑等。3、化學平衡狀態(tài)的概念及判斷平衡的依據（1）化學平衡狀態(tài)指的是在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不

2、變的狀態(tài)。（2）判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志例舉反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數(shù)一定平衡各物質的質量或各物質質量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關系在單位時間內消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內消耗了n molB同時消耗了p molC，則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內生成n molB，同時消耗了q molD，因

3、均指V(逆)不一定平衡壓強m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質量MM一定時，只有當m+np+q時平衡M一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡4、平衡移動的本質V(正)V(逆)V(正) > V(逆)，反應向著正反應方向移動； V(正) = V(逆)，達到平衡狀態(tài)，平衡不移動；V(正) <V(逆)，反應向著逆反應方向移動5、影響化學平衡移動的外部因素（1）濃度：在其他條件不變時,反應物濃

4、度增大或生成物濃度減小,平衡 向移動;反應物濃度減小或生成物濃度增大,平衡 向移動Ø 增大反應物濃度，正反應速率 逆反應速率 增大生成物濃度，正反應速率 逆反應速率 減小反應物濃度，正反應速率 逆反應速率 減小生成物濃度，正反應速率 逆反應速率 （填“增大、減小或不變）（2）壓強對于v0的可逆反應,在其他條件不變時,增大壓強,v正 v逆 （填“增大、減小或不變；下同）；平衡向 的方向移動;減小壓強, v正 v逆 ；平衡向 的方向移動對于v=0的可逆反應,在其他條件不變時,增大或減小壓強, v正、v逆變化的程度 ；所以平衡 移動（3）溫度在其他條件不變時,升高溫度, v正 v逆 （填“

5、增大、減小或不變；下同）；平衡向 方向移動;降低溫度, v正 v逆 ；平衡向 方向移動（4）催化劑由于在其他條件不變時，加入催化劑可以同等程度的改變 反應速率，所以平衡 移動，但是使用催化劑可以改變反應達到平衡的 。6.定量描述化學反應限度的方法：（1）化學平衡常數(shù)K對于一般可逆反應：mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定溫度下達平衡： K=K為常數(shù)，只要溫度不變，對于一個具體的可逆反應就對應一個具體的常數(shù)值。（2）平衡轉化率(A):表示反應在該條件下的最大限度。對于一般可逆反應：mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定溫度下達平衡 ，A的轉化率*100%（A）=

6、 _ c(A)初始 - c(A)平衡c(A)初始（3）平衡時，某一氣態(tài)物質的體積（質量、物質的量等）分數(shù)A的體積分數(shù) = n(A)/n(總) *100% （其中，n(A)、n(總)均為平衡時的物質的量）二、化學平衡圖象的分析思路1、看圖像 一看面：看清圖像中橫坐標和縱坐標的含義。 二看線：弄清圖像中線的斜率或線走勢的意義。 三看點：明確曲線中點的含義（起點、終點、交點、拐點及圖像的最高點、最低點等）。 四看量：定量圖像中有關量的多少。 五看看是否需要輔助線：等溫線，等壓線等。2、聯(lián)想規(guī)律: （1）即聯(lián)想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律（2）掌握“先拐先平”原則，即高溫高壓時反應速率快

7、，有利于先達平衡，也就是說在其他條件相同時，較高溫或較高壓強達到平衡所用的時間短。（3）運用圖像中濃度(或物質的量)的變化來確定反應中化學計量數(shù)的關系，即化學計量數(shù)之比等于同一時間內各反應物、生成物的濃度(或物質的量)轉化值之比。3、作出判斷:依題意仔細分析作出正確判斷三、化學反應速率及化學平衡圖像的類型、速率時間圖對于A(g)+2B (g)C(g) H<0反應, 此圖中t1時刻改變了 條件； t2時刻改變了 條件。v正反應速率v逆v正v正v逆v逆0 t1 t2 時間【例1】反應N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） H0，在某一時間段中反應速率與反應過程的曲線關系如圖所示，則氨的百分

8、含量最高的一段時間是_。t1時的條件變化是_，t4時的條件變化是_。正確答案：t0-t1 ; 降低壓強；降低壓強解析：該反應為氣體體積減小的反應，且為放熱反應，由圖象可知，t1時正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，則平衡逆向移動；t3時正逆反應速率同等程度的增大，t4時正逆反應速率均減小，但逆反應速率大于正反應速率，則化學平衡逆向移動，由上述分析可知，t3時平衡不移動，t1、t4時改變條件反應均逆向移動，氨氣的含量減少，則氨氣的體積分數(shù)最高的一段時間為t0-t1 ；t1時正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡逆向移動，改變條件為降低壓強；t4 時正逆反應速率均減小，且

9、逆反應速率大于正反應速率，改變條件是降低壓強。、濃度（物質的量）時間圖該反應的方程式 t2時刻v正 v逆（填>、<、=）【例2】一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示下列判斷正確的是（）A50min時，pH=2和pH=7時R的降解百分率相等B溶液酸性越強，R的降解速率越小CR的起始濃度越小，降解速率越大D在2025min之間，pH=10時R的平均降解速率為0.04 molL-【例3】COCl2的分解反應為COCl2(g)Cl2(g)+ CO(g) H=+108 kJ·mol-1。反應體系平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下

10、圖（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出）： （1）計算反應在第8min時的平衡常數(shù)K=_（保留三位小數(shù)）；（2）比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低：T(2)_ T(8)（填“”、“”或“=” ）；（3）若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)= _ mol/L（保留三位小數(shù)）（4）比較產物CO在23min、56min和1213min時平均反應速率平均反應速率分別以V（23）、V(56)、V(1213)表示的大小_（5）比較反應物COCl2在5-6min和15-16min時平均反應速率的大?。簐(5-6)_ v(15

11、-16)（填“”、“”或“=”），原因是_。正確答案：0.234 mol/L；<；0.031；V(56)> V（23）= V(1213)；>；在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大。3、含量時間溫度（或壓強或催化劑）圖（指產物百分含量，指某反應物百分含量）（）含量時間催化劑 則a表示 催化劑， b表示 催化劑（填使用、不使用）。（）含量時間溫度 （）百分含量-壓強時間圖像 則 T2 （填>、<、=） 則 2（填>、<、=）【例4】 已知某可逆反應mA（g）+nB（g）qC（g），在密閉容器中進行，如圖表示在不同反應時間t、溫度T和壓強P下B

12、物質在混合氣體中的體積分數(shù)B%的變化情況。由曲線分析，下列判斷正確的是（）A P1P2, T1T2, m+nq，H0B P1P2, T1T2, m+nq，H0C P1P2, T1T2, m+nq，H0D P1P2, T1T2, m+nq，H0正確答案：D解析：由圖象可知，溫度為T1時【例3】，根據P2時到達平衡的時間短，可知P2P1，且壓強越大，B的含量高，說明壓強增大平衡向逆反應方向移動，故正反應為氣體體積增大的反應，即m+np；壓強為P2時，根據T1時到達平衡的時間短，可知T1T2，且溫度越高，B的含量低，說明溫度升高平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，即H0。4、恒壓（溫）線：【例

13、5】有一化學平衡mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），如圖表示的是A的轉化率與壓強、溫度的關系下列敘述正確的是（）A.正反應是吸熱反應；m+np+q B.正反應是吸熱反應；m+np+qC.正反應是放熱反應；m+np+qD.正反應是放熱反應；m+np+q正確答案：A解析：解決這類圖象題目，采用“定一論二”，即把自變量(溫度、壓強)之一定為恒量，討論另外兩個變量的關系。5、其他（1）全程速率時間圖【例6】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應： SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) 達到平衡，正反應速率隨時間變化如下圖所示。由圖可得出的正確的結論是（ ）A

14、.反應在c點達到平衡狀態(tài)B.反應物濃度：a點小于b點C.反應物的總能量低于生成物的總能量D.t1=t2時,SO2的轉化率：ab段小于bc段（2）不同溫度（壓強）下的平衡曲線【例7】有一反應：2A+B 2C，其中A、B、C均為氣體，下圖中的曲線是該反應在不同溫度下的平衡曲線，x軸表示時間，y軸表示B的轉化率，圖中有a、b、c三點，如圖所示，則下列描述正確的是（ ）A該反應是放熱反應Bb點時混合氣體的平均摩爾質量不再變化CT1溫度下a點表示若想達到平衡，可以采取增大壓強的方法 Dc點可表示v(正)v(逆)正確答案：B 四、【隨堂訓練】1. 對于可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g

15、)；H0，下列研究目的和示意圖相符的是（ ）ABCD研究目的壓強對反應的影響（P2>P1）溫度對反應的影響平衡體系增加N2對反應的影響催化劑對反應的影響圖示正確答案：C解析：A，壓強增大，反應速率應該增快，但是P2的斜率要比P1小，A錯誤；B，溫度升高，反應應向吸熱的逆方向進行，轉化率變低，B錯誤；C，加入N2的瞬間正反應速率迅速增大，逆反應速率不變；隨后隨著反應的進行，反應物濃度減小正反應速率減小，產物濃度增加逆反應速率增大；最終達到新的平衡，正逆反應速率相等，大于加入N2之前的反應速率。所以給出的曲線是符合的，C正確；D，加入催化劑以后不改變化學平衡，但是改變到達平衡的時間。催化劑加

16、快反應速率使達到平衡的時間縮短了，所以有催化劑的那條線應該在無催化劑那條線的左邊。2. 對于可逆反應：A(g)+2B(g) 2C(g)（正反應為吸熱反應）,下列各圖正確的是（ ）正確答案：D解析：A圖：由于壓力增大時,平衡向氣體系數(shù)小的方向移動.反應中正反應是系數(shù)小的方向.因此,當壓強增大時,正反應的速率增長應該比逆反應要快.而A圖曲線恰好相反.B：T時,由于正逆反應速率都上升,因此可判斷此時是進行了升高溫度的操作.由于正反應吸熱,因此升溫時正反應速率應該增加的更大些.C：拐點意味著反應到此停止.因此,拐點越早,證明反應速率越快.顯然,500時的反應速率要大于100時,因此C錯.D：反應吸熱,

17、因此升溫時,A的物質的量會下降得更多些；且由于升溫導致反應速率加快,因此下降速率也更快些.符合D圖.3. 某密閉容器中充入等物質的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應A（g）+xB（g）2C（g），達到平衡后，只改變反應的一個條件，測得容器中物質的濃度、反應速率隨時間變化如下圖所示下列說法中正確的是（）A.30min時降低溫度，40min時升高溫度B.8min時反應達到平衡C.反應方程式中的X=1，正反應為放熱反應D.該反應2030min的平衡常數(shù)比3040min的平衡常數(shù)大正確答案：C 解析：A由圖象可知，30min時正、逆反應速率降低了，反應物與生成物的濃度瞬時降低，反應仍處于平衡狀態(tài)，故不能是

18、溫度變化，而是降低了壓強，40min時，正逆反應速率都增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡向逆向進行，應是升高溫度，則正反應為放熱反應，故A錯誤；B.由圖象可知8min之后仍A、B濃度的減少和C濃度的增加，沒有達到平衡；C. 由開始到達到平衡，A、B的濃度減少的量相同，由此可知X=1，則增大壓強平衡不移動，40min時，正逆反應速率都增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡向逆向進行，應是升高溫度，則正反應為放熱反應，故C正確；D.20min40min平衡沒有移動所以平衡常數(shù)沒有改變。4. 用來表示可逆反應2A(g)B(g) 2C(g)(正反應為放熱反應)，下列圖像中正確的為（ &#

19、160;）正確答案：AC解析：此反應是正反應氣體總體積減小、放熱的可逆反應。A項，溫度越高，達到平衡的時間越短，但平衡左移，C的質量分數(shù)降低，A正確。B項，表示溫度與v的關系，隨著溫度的升高，v(正)與v(逆)的總體趨勢卻下降，不正確。C項，隨著壓強的增大，v(正)、v(逆)都增大，但平衡右移，v(正)>v(逆)，正確。D項，隨著溫度的升高，A的轉化率應當降低，不正確。5. 在一定條件下某體積一定的密閉容器中發(fā)生的反應aA(g)+bB(g)xC(g)符合下圖甲所示關系(c%表示平衡混合氣體中C的百分含量，T表示溫度，p表示壓強)。則圖乙中縱軸y是指（ ）A平衡混合氣的密度 B平衡混合氣中

20、B的百分含量C平衡混合氣的總物質的量 D平衡混合氣的平均相對分子質量正確答案：D6.取五等份NO2 ，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：2NO2(g) N2O4(g)，H0 反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分量（NO2%），并作出其隨反應溫度（T）變化的關系圖。下列示意圖中，可能與實驗結果相符的是( )正確答案：BD【分析】在恒容狀態(tài)下，在五個相同的容器中同時通入等量的NO2，反應相同時間那么則有兩種可能，一是已達到平衡狀態(tài)，二是還沒有達到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應移動若5個容器在反應相同時間下，均已達到平衡，因為該反應是放熱反應，溫度越高，平衡向逆反應方向移動，NO

21、2的百分含量隨溫度升高而升高；若5個容器中有未達到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉化得快，導致NO2的百分含量少的情況，在D圖中轉折點為平衡狀態(tài)，轉折點左側為未平衡狀態(tài)，右側為平衡狀態(tài)7. 在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(x)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是（ ）A該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量BT2下，在0t1時間內，(Y)mol/(L·min)CM點的正反應速率正大于N點的逆反應速率逆DM點時再加入一定量的X，平衡后X的轉化率減小正確答案：C解析：A、根據圖像可

22、知W點消耗的X的物質的量大于M點消耗X的物質的量，因此根據熱化學方程式可知W點放出的熱量多，A不正確；B、T2下，在0t1時間內X的濃度減少了（ab）mol/L，則根據方程式可知Y的濃度增加了 mol。反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示，所以Y表示的反應速率為 mol/(L·min)，B不正確；C、根據圖像可知，溫度為T1時反應首先達到平衡狀態(tài)。溫度高反應速率快，到達平衡的時間少，則溫度是T1T2。M點溫度高于N點溫度，且N點反應沒有達到平衡狀態(tài)，此時反應向正反應方向進行，即N點的逆反應速率小于N點的正反應速率，因此M點的正反應速率大于N點的逆反應速率，C正確；D、由于反應前后均是一種物質，因此M點時再加入一定量的X，則相當于是增大壓強，正方應是體積減小的可逆反應，因此平衡向正反應方向移動，所以X的轉化率升高，D不正確，答案選C。8. 在一定條件下，N2O分解的部