高中化學(xué)（人教版選修4） 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié)第4課時

1、 第4課時化學(xué)平衡中的數(shù)形結(jié)合問題目標(biāo)要求1.能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的建立和化學(xué)平衡的移動原理畫出常見的圖象。2.會分析常見的關(guān)于化學(xué)平衡的圖象。一、表示平衡建立的圖象1速率時間圖2濃度時間圖以H2(g)I2(g)2HI(g)為例，按要求畫出如下圖象：要求：(1)容積為1 L不變的密閉容器中加入H2(g)、I2(g)各1 mol，平衡時HI為1.2 mol。(2)在1 L密閉容器中加入2 mol HI。二、表示平衡移動的圖象1速率時間圖(1)如圖，該平衡向正反應(yīng)方向移動。此圖是增加反應(yīng)物濃度引起的平衡移動。(2)如圖，可能是改變什么條件引起的平衡移動？并判斷其對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的特

2、點?？赡苁巧邷囟纫鸬钠胶庖苿?，如果是升高溫度，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；也可能是增大壓強(qiáng)引起的平衡移動，如果是增大壓強(qiáng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。(3)下列哪個反應(yīng)一定不符合圖象_D_。AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0CC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0DH2(g)I2(g)=2HI(g)Hp2，從p1、p2的關(guān)系又看出當(dāng)壓強(qiáng)大時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小，故知該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。1可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(s)HQ kJmol1，溫度和壓強(qiáng)的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個圖象，以下敘述正確的是()Amn，Q0 Bmnp，

3、Q0 Cmn，Q0 Dmnp，QpqDB的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動答案A3合成氨反應(yīng)：N2(g)3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反應(yīng)過程中，正反應(yīng)速率的變化如下圖：下列說法正確的是()At1時升高了溫度 Bt2時使用了催化劑Ct3時增大了壓強(qiáng) Dt4時降低了溫度答案B4.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)某I2、KI混合溶液中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法不正確的是()A反應(yīng)I2(aq)I(aq)=I(aq)的HK2C若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，一

4、定有v正v逆D狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大答案D解析由圖象知：c(I)隨溫度升高而減小，故該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HK2，B正確；反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，c(I)v逆，C正確；狀態(tài)A狀態(tài)B，c(I)減小，化學(xué)平衡逆向移動，c(I2)增大，即狀態(tài)B的c(I2)大，D錯誤。1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(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)H0反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實驗結(jié)果相符的是()A B C D答案D解析在恒容狀態(tài)下，在五個相同的容器中同時通入等量的

5、NO2，反應(yīng)相同的時間。那么則有兩種可能，一是已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)方向進(jìn)行。假若，5個容器在反應(yīng)相同的時間下，均已達(dá)到平衡，因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以正確；假若，5個容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況。在中，圖中的轉(zhuǎn)折點為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)，正確。2汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)H373.4 kJmol1在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一

6、條件，下列示意圖正確的是()答案C解析對于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，K值減小，CO的轉(zhuǎn)化率降低，A、B錯誤；溫度不變，K值不變，C正確；增加N2的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤。3.如圖是可逆反應(yīng)A2B2C3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件改變(先降溫后加壓)而變化的情況。由此可推斷()A正反應(yīng)是放熱反應(yīng) BD可能是氣體C逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) DA、B、C、D均為氣體答案A解析降溫后v正v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動，證明正反應(yīng)放熱，加壓后v正v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)體積減小，D不可能是氣體。4.上圖是溫度和壓強(qiáng)對XY2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表

7、示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是()A上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)BX、Y、Z均為氣態(tài)CX和Y中只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)D上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的H0答案C解析 根據(jù)圖象，在壓強(qiáng)不變的情況下，例如1 000 kPa時，隨著溫度的升高，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著溫度的升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HpqB正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且mnpqD正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且mnpq；壓強(qiáng)不變，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，得出：正反應(yīng)吸熱。6反應(yīng)aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)達(dá)到平衡時，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如下圖所示。其中z

8、表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是()A同溫同壓z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加B同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加C同溫同z時，增加壓強(qiáng)，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加D同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加答案B解析由圖象可知M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而減小，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。催化劑只能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間，而對化學(xué)平衡移動無影響。升高溫度平衡正向移動，因此Q的體積分?jǐn)?shù)增加。比較兩圖可知同溫時增加壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動，Q的體積分?jǐn)?shù)減小。同溫同壓時增加z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)不一定減小，因為N的物質(zhì)的量增加不定，因此A、C、D選項錯誤，只有B

9、正確。7.在密閉容器中投入一定量的A和B發(fā)生反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)。(1)若開始時加入A物質(zhì)m mol，欲使A與B的轉(zhuǎn)化率相等，則加入B物質(zhì)_mol。(2)相同的壓強(qiáng)下，充入一定量的A、B后，在不同溫度下C的百分含量與時間的關(guān)系如圖1所示。則T1(填“”、“”或“”)_T2，該反應(yīng)正反應(yīng)方向的H(填“”、“”或“”)_0。(3)一定條件下，從正反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡的過程中，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨時間的變化如圖2所示，測得達(dá)到平衡時A、B、C、D的物質(zhì)的量均為1 mol。若在恒溫恒容的條件下，向該平衡體系中再通入A、B、C、D各1 mol，則體系中氣體的平均相對分子質(zhì)量(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”)_。若恒溫恒壓的條件下，向原平衡體系中再通入A、B、C、D各1 mol，則體系中氣體的密度(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”)_。答案(1)n(2)(3)增大不變解析(1)反應(yīng)過程中體系中各物質(zhì)的變化量與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比。若使A、B的轉(zhuǎn)化率相同，則需要按化學(xué)方程式中A、B的計量數(shù)之比投料，故當(dāng)加入m mol A時，應(yīng)加入n mol B。(2)根據(jù)“先拐先平”，T1T2，T1時C%大于T2時C%，即升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0。(3)由圖2可知，隨