《優(yōu)化探究高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題講座七 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的解題方法課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《優(yōu)化探究高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題講座七 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的解題方法課件(30頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題講座七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的解題方法 一、常見化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類型 1物質(zhì)的量(或濃度)時(shí)間圖像 此類圖像要注意各曲線的折點(diǎn)(達(dá)平衡)時(shí)刻相同,各物質(zhì)濃度變化的比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。 2速率時(shí)間圖像 此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征,以及平衡移動(dòng)的方向。 3全程速率時(shí)間圖像 如Zn與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時(shí)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(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,溫度漸增,導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸增;BC增(v漸小),則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的
2、進(jìn)行,溶液中c(H)漸小,導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾,認(rèn)真分析。 4含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))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(yīng)物百分含量),這種圖像的折點(diǎn)表示達(dá)到平衡的時(shí)間,曲線的斜率反映了反應(yīng)速率的大小,可以確定T(p)的高低(大小),水平線高低對(duì)應(yīng)平衡移動(dòng)方向。此類題斜率大的反應(yīng)快,先達(dá)到平衡此類題斜率大的反應(yīng)快,先達(dá)到平衡(先拐先平先拐先平)。 5.速率壓強(qiáng)(或溫度)圖像 特點(diǎn):曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢(shì)及變化幅度。圖中交點(diǎn)是平衡狀態(tài),壓強(qiáng)增大后正反應(yīng)速率增大得快,平衡向正向移動(dòng)。 6恒壓
3、(溫)線 該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(),橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(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(qiáng))之一設(shè)為恒量,討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。 二、一般解題思路 這類題目是討論自變量x(如時(shí)間、溫度、壓強(qiáng)等)與函數(shù)值y(如物質(zhì)的量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率等)之間的定量或定性關(guān)系。因此,要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決此類題目。 三、突破化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡圖像題的“三種”手段 1從“斷點(diǎn)”著手 當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”。根據(jù)“斷點(diǎn)”前后的
4、速率大小,即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。 A圖表示溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且甲的溫度較高 B圖表示t0時(shí)刻使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 C圖表示t0時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 D圖中a、b、c三點(diǎn)中只有b點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 解析A項(xiàng),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(yīng)是吸熱反應(yīng),與題反應(yīng)相矛盾,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)使用催化劑,v正、v逆同時(shí)增大,且倍數(shù)相同,斷點(diǎn)應(yīng)在原平衡反應(yīng)速率之上,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)增大O2濃度,正反應(yīng)速率會(huì)突然增大且圖像上“斷點(diǎn)”應(yīng)在原平衡速率之上,但逆反應(yīng)速率應(yīng)在原來的基礎(chǔ)上逐漸增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),a、b、c三點(diǎn)都是在不同溫度下的平衡線上
5、,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案B 2從“拐點(diǎn)”入手 同一可逆反應(yīng),若反應(yīng)條件不同,達(dá)到平衡所用的時(shí)間也可能不同,反映到圖像出現(xiàn)“拐點(diǎn)”的時(shí)間也就有差異。根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,即可判斷出溫度的高低、壓強(qiáng)或濃度的大小及是否使用催化劑。 AT1T2,p1c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) BT1T2,p1p2,abc,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) CT1p2,abT2,p1p2,abc,正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 解析解答該題要綜合運(yùn)用“定一議二”和“先拐先平”。由(T1,p1)和(T1,p2)兩條曲線可以看出:溫度(T1)相同,但壓強(qiáng)為p2時(shí)先出現(xiàn)“拐點(diǎn)”,達(dá)到平衡所需的時(shí)間短,即反應(yīng)速率大,所以p2p1;壓強(qiáng)較大(即壓強(qiáng)為p2)時(shí)
6、對(duì)應(yīng)的w(B)較大,說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),則abT2;溫度較高(即溫度為T1)時(shí)對(duì)應(yīng)的w(B)較小,說明升高溫度平衡正向移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 答案B 3從曲線的變化趨勢(shì)著手 對(duì)于速率溫度(或壓強(qiáng))圖像,由于隨著溫度逐漸升高或壓強(qiáng)逐漸增大,反應(yīng)速率會(huì)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(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以判斷速率曲線的變化趨勢(shì)。需要注意的是:(1)溫度或壓強(qiáng)的改變對(duì)正、逆反應(yīng)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(shì)大致相同;(2)分析外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),只能分析達(dá)到平衡之后化學(xué)反應(yīng)速率的變
7、化情況。 解析圖像中有三個(gè)量,應(yīng)定一個(gè)量來分別討論另外兩個(gè)量之間的關(guān)系。定壓強(qiáng),討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:同一壓強(qiáng)下,溫度越高,A的轉(zhuǎn)化率越高,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);定溫度,討論壓強(qiáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:同一溫度下,壓強(qiáng)越大,A的轉(zhuǎn)化率越高,說明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng),即mnpq。 答案D A由圖甲推斷,B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0.3 molL1 B由圖甲推斷,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為80 C達(dá)平衡后,縮小容器容積,則反應(yīng)速率變化圖像可以用圖乙表示 D壓強(qiáng)為0.50 MPa時(shí),不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙,則T2T1 解析:由題圖甲計(jì)算可得B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0.03 molL
8、1,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為800,A、B均不正確;達(dá)到平衡后,縮小容器體積,v(正)、v(逆)均增大,平衡正向移動(dòng),v(正)v(逆),故C項(xiàng)正確;D項(xiàng),題圖丙中T1先達(dá)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: 下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)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(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1c2)答案:答案:A AA、B、C為氣體,D不是氣體 BA、B為氣體,C、D有一種為氣體 CC、D為氣體,A、B有一種為氣體 DC、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(qiáng),v(正)和v(逆)都增大,但v(逆)增大得更多,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積減小的方向,A、B錯(cuò)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(qiáng)增大時(shí)應(yīng)不變,D錯(cuò)誤。 答案:C 4(2015年肇慶模擬)下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像,其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是() Aa是其他條件一定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像,正反應(yīng)Hp2 Dd是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像答案:答案:B