届一轮复习人教版 数形结合突破化学平衡图象题 学案Word格式文档下载.docx

1、对于化学反应mA（g）nB（g）pC（g）qD（g），M点前，表示从反应物开始，v正v逆；M点为刚达到平衡点（如下图）；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应H0。对于化学反应mA（g）nB（g）pC（g）qD（g），L线上所有的点都是平衡点（如下图）。L线的左上方（E点），A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正则L线的右下方（F点），v正v逆。2熟练两种解题技巧cC（g）为例说明。（1）“定一议二”原则。在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定

2、纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。如图：这类图象的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。（2）“先拐先平，数值大”原则。在化学平衡图象中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图A）或压强较大（如图B）。图A图B图A表示T2T1，正反应是放热反应。图B表示p1c。（2016全国卷）丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在

3、下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6（g）NH3（g）O2（g）=C3H3N（g）3H2O（g）H515 kJmol1C3H6（g）O2（g）=C3H4O（g）H2O（g）H353 kJ两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ，低于460 时，丙烯腈的产率_（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_（双选，填标号）。A催化剂活性降低 B平衡

4、常数变大C副反应增多 D反应活化能增大解析：（1）因为生成的产物丙烯腈和丙烯醛的两个反应均为放热量大的反应，所以它们均可自发进行且热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由生成丙烯腈的反应条件可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，主要向正反应方向进行，尚未达到平衡状态，460 以前是建立平衡的过程，故低于460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 时，丙烯腈产率降低，A项，催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；B项，平衡

5、常数的大小不影响产率，错误；C项，根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D项，反应活化能的大小不影响平衡，错误。答案：（1）两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂（2）不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC方法指导掌握化学平衡图象题解答步骤第一步：看特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化（正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应）、反应热（正反应是放热反应，还是吸热反应）等。第二步：识图象。即识别图象类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点（平台、折线、拐点等）的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出

6、现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。第三步：想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步：巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。1密闭容器中进行的可逆反应：aA（g）bB（g）cC（g）在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，混合气体中B的质量分数w（B）与反应时间（t）的关系如图所示。下列判断正确的是（）AT1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应BT1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应CT1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应DT1T2，p1p2，abc，正反应为放热反

7、应由（T1，p1）和（T1，p2）两条曲线可以看出：温度相同（T1），但压强为p2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p2p1；压强较大（即压强为p2）时对应的w（B）较大，说明增大压强平衡逆向移动，则abc。由（T1，p2）和（T2、p2）两条曲线可以看出：压强相同（p2），但温度为T1时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以T1T2；温度较高（即温度为T1）时对应的w（B）较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。B2有一化学平衡mA（g）nB（g）pC（g）qD（g），如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是（）A正反应是放热反应；mnpqB正反应是吸

8、热反应；mnpqC正反应是放热反应；D正反应是吸热反应；图象中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是气体体积缩小的反应，即mnpq。D3在一恒容的密闭容器中充入0.1 molL1 CO2、0.1 molL1 CH4，在一定条件下发生反应：CH4（g）CO2（g）2CO（g）2H2（g），测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是（）A上述反应的Hp3p2p1C1 100 时该反应

9、的平衡常数为1.64D压强为p4时，在y点：v正v逆p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，H0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4p1，B项正确；压强为p4，温度为1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）0.02 molL1，c（CO2）0.02 molL1，c（CO）0.16 molL1，c（H2）0.16 molL1，即平衡常数K1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正v逆，D项正确。A4有一反应：2AB2

10、C，其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，则下列描述正确的是（）A该反应是放热反应Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法Dc点v正v逆由于温度升高，B的转化率增大，说明平衡正向移动，推知该反应是吸热反应，A错误；在T1温度下，由a点达平衡时，B的转化率不断减小，若采取加压措施，结合化学方程式可知B的转化率会不断增大，C错误；在T2温度下，c点会达到平衡状态，此过程中B的转化率不断增大，说明该过程v正v逆，D错误。5（2016海南卷）顺1，2二甲基环丙烷和反1

11、，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v（正）k（正）c（顺）和v（逆）k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。（1）已知：t1温度下，k（正）0.006 s1，k（逆）0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea（正）小于Ea（逆），则H_0（填“小于”“等于”或“大于”）。（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_（填曲线编号），平衡常数值K2_；温度t2_t1（填“小于”“等于”或“大于”），判断理由是_。（1）根据v（正）k（正）c（顺）0.006c（顺），v（逆）k（逆）c

12、（反）0.002c（反），化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.006c（顺）0.002c（反），K10.0060.0023；该反应的活化能Ea（正）小于Ea（逆），说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于零。（2）反应开始时，c（顺）的浓度大，单位时间的浓度变化大，w（顺）的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K20.7x0.3x7/3，因为K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。（1）3小于（2）B7/3大于放

13、热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动6甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H1CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H2CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H3（1）反应的化学平衡常数K表达式为_；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_（填曲线标记字母），其判断理由是_。图1（2）合成气组成n（H2）/n（COCO2）2.60时，体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。（CO）值随温度升高而_（填“增大”或“减小”），其

14、原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是图2（1）根据化学平衡常数的书写要求可知，反应的化学平衡常数为Kc（CH3OH）/c（CO）c2（H2）。反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。（2）由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。反应的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高，故压强p1、p2、p3的关系为p1p2p3。 （1）K或Kpa反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小（2）减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高