高中化学平衡难点突破化学平衡与平衡图像附解析.docx

1、高中化学平衡难点突破化学平衡与平衡图像附解析【知识精讲】平衡图像一般有两种，折线图一般是转折点往后才达到平衡状态，注意转折点的横坐标和纵坐标，横坐标表示达到平衡所需的时间，时间越短，反应速率越快，温度或压强越高。纵坐标表示达到平衡时的转化率或百分含量，抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用勒夏特列原理解题。曲线图。在曲线上的点表示平衡点，关注曲线图的走势，有多个变量时，注意控制变量。示例反应：mA(g)+nB(g) hC(g)+qD(g)H1. 转化率-时间-温度(压强)图：p一定时，Hh+qT一定时，m+n0 p一定时，H0T一定时，m+nh+qT一定时，m+nh+q3. 转化率-温度-压强

2、图：m+nh+q，H0m+nh+q，Hh+q，H0m+n0m+nh+q，Hh+q，H0【经典例析】例1. (1) 可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)H=Q。根据下图回答：p1p2；a+bc+d； T1T2；H0。(2) 可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)H=Q，平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足下图，根据图像回答：p1p2；H0。图中标出的1、2、3、4四个点表示v(正)v(逆)的点是。(3) 某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)H”、“”或“=”)v(逆)。此反应的正反应为(填“吸”或“放”)热反应。(5) 在一容积为2

3、L的恒容密闭容器内加入0.4 mol A和0.6 mol B，一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 2C(g)，反应中C的物质的量浓度变化情况如下图。在第5 min时，将容器的体积缩小一半后，若在第8 min达到新的平衡时A的总转化率为75%，请在上图中画出第5 min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。解析：(1) p2先达到平衡，p2压强大，反应速率快。由p1到p2，增大压强，A的转化率降低，平衡逆向移动，a+bc+d。T1先达到平衡，T1温度高。T2到T1，升高温度，A的含量减小，平衡正向移动，正反应吸热。(2) 根据反应可知，增大压强，平衡正向移动，C的百分含量增大，所以p1p2。

4、根据图像，温度升高，C的百分含量减小，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，Hv(正)，3与之相反。(3) t2时刻，v(正)与v(逆)同等倍数的增大，平衡不移动，因而改变的条件应该是使用了催化剂；t3时刻，v(正)与v(逆)同时减小，且v(逆)v(正)，平衡逆向移动，结合反应可知改变的条件是减小压强；t5时刻，v(正)与v(逆)同时增大，且v(逆)v(正)，平衡逆向移动，结合反应可知改变的条件是升高温度。根据平衡移动的方向可知，Z的百分含量最低的时间段应该是t6。(4) T0点应该刚达到平衡，此时v(正)=v(逆)。从T0往后，升高温度，C%减小，平衡逆向移动，正反应是放热反应。(5) 第5

5、min时，将容器的体积缩小一半后，c(C)立即变为原来的2倍，即变为0.2 molL-1，然后因为压强增大，平衡正向移动，c(C)继续增大。由图可知，5 min达平衡时，A转化了0.2 mol，A总共转化0.4 mol75%=0.3 mol，故58 min A转化了0.1 mol，2A(g)+B(g) 2C(g)起始/molL-1：0.2 0.50.2转化/molL-1：0.10.050.1平衡/molL-1：0.10.450.3第8 min达到新的平衡时，c(C)=0.3 molL-1。答案：(1) (2) 3(3) 使用催化剂减小压强升高温度 t6(4) = 放(5)例2. 向一体积不变的

6、密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应：2A(g)+B(g) 3C(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如左图所示，其中t0t1阶段c(B)未画出。右图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。(1) 若t1=15min，则t0t1阶段以C的浓度变化表示的反应速率v(C)=。(2) t3时改变的条件为，B的起始物质的量为。(3) t4t5阶段，若A的物质的量减少了0.01mol，而此阶段中反应体系吸收能量为akJ，写出此条件下该反应的热化学方程式： 。(4) 请在下图中定性画出工业合成NH3中H2的逆反应速率(v)随时

7、间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点：t1达到平衡，t2降温，t3又达到平衡，t4增大压强，t5再次达到平衡)解析：(1) 15min内，以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=0.02molL-1min-1。(2) t2t3和t3t4这两段平衡不移动，则只能是压强和催化剂影响，t2t3的平衡比原平衡的速率要快，而t3t4的速率又变慢，因为改变不同条件，则t2t3应是加催化剂，t3t4段为减压或取出部分平衡混合气体；A的变化量为0.2 molL-1，C的变化量为0.3molL-1，则B的变化量为0.1molL-1，起始2molA所对应的浓度为1molL-1，则体积为2L，故B的起始物质的量

8、n(B)=(0.1molL-1+0.4molL-1)2L=1.0mol。(3) 0.01 mol A完全反应吸收a kJ热量，则2 mol A完全反应吸收200a kJ热量，所以热化学方程式为2A(g)+B(g) 3C(g)H=+200akJmol-1。(4) t1达到平衡，则H2的逆反应速率不变；t2降温，则H2的逆反应速率降低，平衡正向移动，逆反应速率又慢慢增大；t3又达到平衡，H2的逆反应速率不变；t4增大压强，H2的逆反应速率增大，平衡正向移动，逆反应速率又慢慢增大；t5再次达到平衡，H2的逆反应速率不变。据此画出图像。答案：(1) 0.02molL-1min-1(2) 减小压强(或取出部分平衡混合气体)1.0mol(3) 2A(g)+B(g) 3C(g)H=+200akJmol-1(4)