2018年高考化学复习巧解平衡与速率图像题

【解题指导】 “四步法”解图像题
微点聚焦二 含量(或转化率)—时间—温度(压强)图 [典题像示例]
【示例 2】 (2015·四川高考，7)一定量的 CO2 与足量的碳在体 积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)， 平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正 确的是( )
剂，正逆反应速
衡正向
率增大倍数相等
移动
但平衡不移动
选项 D
图像
判断
思维过程 结论
图像特点：横坐
达平衡
时，仅改 标增大，NO2 转
化率升高
变 x，则 x为
结论：增大 O2 浓度平衡左移，
×
c(O2) NO2 转化率降低
微点聚焦一 物质的量(浓度)、速率—时间图像 [典题示例]
【示例 1】 (2015·安徽理综，11)汽车尾气中 NO 产生的反应为： N2(g)＋O2(g) 2NO(g)，一定条件下，等物质的量的 N2(g) 和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线 a 表示该反应在 温度 T 下 N2 的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在 某一起始反应条件改变时 N2 的浓度随时间的变化。下列叙 述正确的是( )
A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 % C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移
动
D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp＝24.0p总
2．向一容积不变的密闭容器中充入一定量 A(g)和 B，发生反 应：xA(g)＋2B(s) yC(g) ΔH<0。在一定条件下，容器中 A、C 的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题： (1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率 v(A)＝_______。 (2)根据图示可确定x∶y＝________。 (3)0～10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或 “变小”)。
【思维展示】
臭 氧 是 理 想 的 烟 气 脱 硝 试 剂 ， 其 脱 硝 反 应 为 2NO2(g) ＋
O3(g) N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列
由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
选项
图像
判断 思维过程 结论
图像特点：
升高温 放热反应
度，平衡 性质特点：
A
√
常数减 温度升高，
A．温度 T 下，该反应的平衡常数 K＝4c0－c21 c12 B．温度 T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C．曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂 D．若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的 ΔH<0
思维提示 A 项，在温度 T 下，由曲线 a 可知，达到平衡后 N2、O2、NO 的浓度分别为 c1 mol/L、c1 mol/L 、2(c0－c1) mol/L，所以该反应的平衡常数 K＝4c0－c21 c12 ，正确；B 项， 反应前后，混合气体的体积与质量都没有发生改变，所以混合 气体的密度不变，错误；C 项，加入催化剂只改变反应速率而 不改变反应的转化率，若加入催化剂达到平衡后，c(N2)应与曲 线 a 对应的平衡浓度相同，错误；D 项，若曲线 b 对应的条件 改变是温度，由于曲线 b 相对于曲线 a 先达到了平衡，故应该 为升温，升高温度，N2 的平衡浓度减小，说明平衡向正向移动， 该反应为吸热反应，ΔH>0，错误。 答案 A
【知识归纳】 1．物质的量(或浓度)—时间图像
例如，某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质 的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息是 ①X、Y 是反应物，Z 是产物； ②t3 时反应达平衡，X、Y 没有全部反应。 (2)根据图像可进行如下计算： ①某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝n1V－·t3n3 mol·L－1·s－1， Y 的转化率＝n2－n2n3×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比 如 X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为 (n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体 B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体 C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体 D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体 解析 由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平 衡正向移动，而增大压强时平衡应向气体分子数减小的方向移 动，分析可知B选项正确。 答案 B
2．速率—时间图像 此类图像定性地揭示了 v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对 速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、 变”的基本特征，以及平衡移动的方向。 如 N2＋3H2 2NH3 ΔH<0，建立平衡后，加热对速率的 影响如图。
[体验感悟]
1．(2016·株洲一模)对于达到平衡的可逆反应 X＋Y W＋ Z(已配平)，在 t 时刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应 速率(v)变化的情况如图所示。下列对 X、Y、W、Z 四种物 质状态的描述正确的是( )
Байду номын сангаас
小
平衡左移，K
值减小
选项 B
图像
判断 思维过程 结论
图像特点：
0～3 s ①时间：3 s
内，反应 ②平衡浓
速率为 度：
×
v(NO2) 0．4 mol·L－1
＝0.2 计算公式：v
mol·L－1 ＝ΔΔct
选项 C
图像
判断
思维过程 结论
图像特点：平衡
t1 时仅 不移动
加入催
结论：加入催化
化剂，平
×
(4) 推 测 第 10 min 引 起 曲 线 变 化 的 反 应 条 件 可 能 是 __________________(填编号，下同)； 第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。 ①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂 (5) 若 平 衡 Ⅰ 的 平 衡 常 数 为 K1 ， 平 衡 Ⅱ 的 平 衡 常 数 为 K2 ， 则 K1________(填“＞”、“＝”或“＜”)K2。 答 案 (1)0.02 mol·L － 1·min － 1 (2)1∶2 (3) 变 大 (4)④⑥ ④ (5)>