高考化學總復習 專題講座七 化學反應速率和化學平衡圖像題的解題方法課件.ppt

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專題講座七 化學反應速率和化學平衡圖像題的解題方法,一、常見化學反應速率和化學平衡圖像類型 1．物質的量(或濃度)—時間圖像 此類圖像要注意各曲線的折點(達平衡)時刻相同，各物質濃度變化的比例符合化學方程式中的化學計量數(shù)關系。,,2．速率—時間圖像 此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向。,,3．全程速率—時間圖像 如Zn與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化出現(xiàn)的情況，如右圖所示，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度漸增，導致反應速率的漸增；BC增(v漸小)，則主要因為隨反應的進行，溶液中c(H＋)漸小，導致反應速率的漸小。故分析時要抓住各階段的主要矛盾，認真分析。,,4．含量—時間—溫度(壓強)圖像 常見的形式有如下圖所示的幾種(C%指某生成物百分含量，B%指某反應物百分含量)，這種圖像的折點表示達到平衡的時間，曲線的斜率反映了反應速率的大小，可以確定T(p)的高低(大小)，水平線高低對應平衡移動方向。,,,,,此類題斜率大的反應快，先達到平衡(先拐先平)。,5.速率—壓強(或溫度)圖像 特點：曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強等)對正、逆反應速率影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是平衡狀態(tài)，壓強增大后正反應速率增大得快，平衡向正向移動。,,6．恒壓(溫)線 該類圖的縱坐標為物質的平衡濃度(c)或反應物的轉化率(α)，橫坐標為溫度(T)或壓強(p)，常見類型有(如下圖所示)： 解決這類圖像題，采用“定一議二”，即把自變量(溫度、壓強)之一設為恒量，討論另外兩個變量的關系。,,,,二、一般解題思路 這類題目是討論自變量x(如時間、溫度、壓強等)與函數(shù)值y(如物質的量、濃度、質量分數(shù)、轉化率等)之間的定量或定性關系。因此，要運用數(shù)學方法解決此類題目。,,三、突破化學反應速率，化學平衡圖像題的“三種”手段 1．從“斷點”著手 當可逆反應達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率—時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小，即可對外界條件的變化情況作出判斷。,,A．圖Ⅰ表示溫度對化學平衡的影響，且甲的溫度較高 B．圖Ⅱ表示t0時刻使用催化劑對反應速率的影響 C．圖Ⅲ表示t0時刻增大O2的濃度對反應速率的影響 D．圖Ⅳ中a、b、c三點中只有b點已經達到化學平衡狀態(tài) 解析 A項，根據(jù)先拐先平知，乙的溫度高，升高溫度，SO2的含量降低，正反應是吸熱反應，與題反應相矛盾，A項錯誤；B項使用催化劑，v正、v逆同時增大，且倍數(shù)相同，斷點應在原平衡反應速率之上，B項正確；C項增大O2濃度，正反應速率會突然增大且圖像上“斷點”應在原平衡速率之上，但逆反應速率應在原來的基礎上逐漸增大，C項錯誤；D項，a、b、c三點都是在不同溫度下的平衡線上，D項錯誤。 答案 B,2．從“拐點”入手 同一可逆反應，若反應條件不同，達到平衡所用的時間也可能不同，反映到圖像出現(xiàn)“拐點”的時間也就有差異。根據(jù)外界條件對化學反應速率的影響，即可判斷出溫度的高低、壓強或濃度的大小及是否使用催化劑。,A．T1c，正反應為吸熱反應 B．T1T2，p1p2，a＋bT2，p1p2，a＋bc，正反應為放熱反應,,解析 解答該題要綜合運用“定一議二”和“先拐先平”。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：①溫度(T1)相同，但壓強為p2時先出現(xiàn)“拐點”，達到平衡所需的時間短，即反應速率大，所以p2p1；②壓強較大(即壓強為p2)時對應的w(B)較大，說明增大壓強平衡逆向移動，則a＋bT2；②溫度較高(即溫度為T1)時對應的w(B)較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應為吸熱反應。 答案 B,3．從曲線的變化趨勢著手 對于速率—溫度(或壓強)圖像，由于隨著溫度逐漸升高或壓強逐漸增大，反應速率會逐漸增大，因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線。 根據(jù)溫度或壓強對化學反應速率的影響，可以判斷速率曲線的變化趨勢。需要注意的是：(1)溫度或壓強的改變對正、逆反應速率的影響是一致的，即要增大都增大，要減小都減小，反映到圖像上，就是v(正)、v(逆)兩條曲線的走勢大致相同；(2)分析外界條件對反應速率的影響時，只能分析達到平衡之后化學反應速率的變化情況。,,解析 圖像中有三個量，應定一個量來分別討論另外兩個量之間的關系。定壓強，討論T與A的轉化率的關系：同一壓強下，溫度越高，A的轉化率越高，說明正反應是吸熱反應；定溫度，討論壓強與A的轉化率的關系：同一溫度下，壓強越大，A的轉化率越高，說明正反應是體積縮小的反應，即m＋np＋q。 答案 D,,A．由圖甲推斷，B點SO2的平衡濃度為0.3 molL－1 B．由圖甲推斷，A點對應溫度下的平衡常數(shù)為80 C．達平衡后，縮小容器容積，則反應速率變化圖像可以用圖乙表示 D．壓強為0.50 MPa時，不同溫度下SO2的平衡轉化率與溫度關系如圖丙，則T2T1 解析：由題圖甲計算可得B點SO2的平衡濃度為0.03 molL－1，A點對應溫度下的平衡常數(shù)為800，A、B均不正確；達到平衡后，縮小容器體積，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移動，v′(正)v′(逆)，故C項正確；D項，題圖丙中T1先達到平衡，T1T2。 答案：C,2．(2014年高考福建卷)在一定條件下，N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下： 下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是( ) (注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間，c1、c2均表示N2O初始濃度且c1c2),,答案：A,A．A、B、C為氣體，D不是氣體 B．A、B為氣體，C、D有一種為氣體 C．C、D為氣體，A、B有一種為氣體 D．C、D有一種為氣體，A、B都不是氣體,,解析：由圖像看出，增大壓強，v′(正)和v′(逆)都增大，但v′(逆)增大得更多，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應方向為氣體體積減小的方向，A、B錯誤，C正確；如果C、D有一種是氣體，A、B不是氣體，則v′(正)在壓強增大時應不變，D錯誤。 答案：C,4．(2015年肇慶模擬)下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結論表達均正確的是( ),,A．a是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖像，正反應ΔHp2 D．d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學反應速率隨時間變化的圖像,答案：B,