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化学平衡图像一、解题思路这类题目是讨论自变量x如时间、温度、压强等与函数值y如物质的量、浓度、质量分数、转化率等之间的定量或定性关系。因此,要运用数学方法解决此类题目。
二、图像类型1速率-压强或温度图像:
特点:曲线的意义是外界条件如温度、压强等对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强增大后正反应速率增大得快,平衡向正向移动。例题:1.2014江西新余质检可逆反应mAg
Bg+pCsΔH=Q,温
度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像,以下叙述正确的是
A.m
,Q0B.m
+p,Q0C.m
,Q0D.m
+p,Q0解析由图像可知,温度升高,v正、v逆都增大,且v逆v正,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应;压强增大,v正、v逆都增大,且v正v逆,平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积减小的反应,C正确。答案C2转化率-时间-温度压强图像
f已知不同温度或压强下,反应物的转化率α或百分含量与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。以Ag+Bg—→Cg中反应物的转化率αA为例说明
解答这类图像题时应注意以下两点:(1)“先拐先平,数值大”原则:分析反应由开始起始物质相同时达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如甲中T2T1。②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如乙中p1p2。③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法:①图甲中,T2T1,升高温度,αA降低,平衡逆移,正反应为放热反应。②图乙中,p1p2,增大压强,αA升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应。③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。例题:2.已知可逆反应:4NH3g+5O2g4NOg+6H2OgΔH=-1025kJmol,若反应物的起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是
解析因为正反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,但是平衡向逆反应方向移动,NO的含量减小,A正确、C错误;增大压强,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,正反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NO的含量减小,B正确;催化剂对平衡没有影响,只r
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