图像分析(温度对化学反应速率和平衡的影响)
2022高中化学一轮复习(化学反应速率与平衡)精品课件-化学平衡图像的基本分析

【思考】 催化剂对平衡移动是否有影响呢?
平衡移动的基本原理 速率曲线图分析
速率曲线图分析 mA(g) + nB(g) ⇋pC(g) + qD(g) ΔH>0
T↑ v ↑ 平衡正向(吸热)进行 T↓ v ↓ 平衡逆向(放热)进行
温度
升温
断点
降温
平衡移动的基本原理 速率曲线图分析
速率曲线图分析 mA(g) + nB(g) ⇋pC(g) + qD(g) m + n > p + q
实在量某最验段高探时的究间一t段0~时t6间中是反(应速率)与反应过程的曲线图如下,则氨的百分含
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
【解题关键】 1.找断点或是连接点; 2.看反应速率大小比较再见教育化学平衡图像的 基本分析
0 1知识精讲
平衡移动的基本原理 速率曲线图分析
内 因 反应物本身的性质
外因
温度 浓度 压强
升高温度 平衡向吸热方向移动
降低温度 平衡向放热方向移动
增加浓度 平衡向浓度减小的方向移动 减小浓度 平衡向浓度增加的方向移动 增大压强 平衡向气体系数和减小的方向移动 减小压强 平衡向气体系数和增大的方向移动
压强 加压
断点
减压
P↑ v ↑ 平衡正向进行 (气体体积减小的方向)
P↓ v ↓ 平衡逆向进行 (气体体积增大的方向)
平衡移动的基本原理 速率曲线图分析
速率曲线图分析 mA(g) + nB(g) ⇋pC(g) + qD(g)
增加反应物的浓度 降低反应物的浓度
浓度
0 2 例题精讲
典例 1 下图表示反应N2(g)+3H2(g)⇋ 2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol。
高考化学复习-化学平衡图像问题详解

高考化学复习-化学平衡图像问题详解在教辅资料或模拟题中经常会出现下列经典图像对于化学反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)图1 图2设置的问题及解释如下: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ΔH<0。
思考M点一定就是平衡点吗?M点后一定是平衡移动吗?先来看几道高考题:1、(2019江苏)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000【思考】最高点是平衡点吗?分析实线和虚线变化的原因是什么?从题目信息可以看出,最高点不是平衡点,相同时间,转化率减低,可能是催化剂降低活性(注意区别失活与减低活性)【答案】BD【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO 转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A错误;B.根据上述分析,X 点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确;C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误;D.设NO起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K=>=2000,故D正确;故选BD。
化学平衡图像总结

A T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反应吸热 B T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应吸热 C T1<T2,p1<p2,a+b<c,正反应放热 D T1>T2,p1<p2,a+b>c,正反应放热
B%
T2 P2
T1 P2
T1 P1
0
t
习题2 看图:说出反应起始时是从正反应;还 是从逆反应开始?正反应是放热还是吸热?
V
V逆 V正
突变
V'正 V'逆
答:从逆反应开始。 降温或减压。 平衡向正反应方向移
动。
t
化学平衡图像总结
看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反应开 始?然后是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?
V V正 V'正 = V'逆
答:正、逆反应 同时开始。
突变
V逆
加催化剂平衡 不移动。
起始量不为0_逆__反_应__方向移动,则方程式
中左右两边系数大小是_________。 b<(c+d)
压强
解题原则:(2)定一议二
练习:
1.下图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反 应的影响 A(s) + B(g) 2C(g) △H > 0,在图中,Y
轴是指( B )
A. 平衡混合气体中C的体积分数
V
V正
答:正、逆
同时反应开
V逆
始。
正反应是
吸热反应。
T(温度)
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例2:可逆反应:aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(g)达到平
化学反应速率及平衡图象

平衡状态Ⅰ
V逆
0
t1
t2
t3
t(s)
速率~时间关系图 2
当减小反应物浓度时
移动方向:
V’正< V’逆
逆向
3
温
逆向
度
正向
对
化
学
平
衡 逆向
的
影
正向
响
4
压 强 对 化 学 平 衡 的 影 响
5
思考:对于反应
高温
H2O+CO
H2+CO2
催化剂
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动?
速率-时间:
22
解题方法和技巧:
1、审题:ΔH的正负;有无固体、纯液体;体积变化 2、看图象: 一看面:认清纵、横坐标所代表的意义。 二看线:走向、趋势 三看点:起点、拐点、终点、交点、最高点。
23
3、常见情况总结
1>“v – t”图中,速率突变一般为改变温度或压
强,渐变为浓度
2>速率改变但平衡不动的情况,可能为催化 剂或压强(m+n=p+q)
V(molL-1S-1)
V正= V逆
V’正= V’逆 V”正= V”逆
0
t2
增大压强,正逆反应速 率均增大,但增大倍 数一样, V’正= V’逆, 平衡不移动。
T(s)
6
催化剂对化学平衡的影响
催化剂同等程度改变化学反应速率, 即V’正= V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时 间,而不影响化学平衡的移动。
示。据此分析 X、Y、W、Z的聚集
状态是
(B ) v
A. Z、W均为气态,X、Y中有一种为气体
B. Z、W中有一种为气体,X、Y均为气体
化学平衡图像

pC(g) +qD(g)
A B t1 t2
T1 T2 t
T1
T2 t
1、T1 < T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应 (放热、吸热)
2、T1 > T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应 (放热、吸热)
可逆反应 mA(g) + nB(g)
A 转 化 率 B%
pC(g)+qD(g)
A.增大A的浓度
B.缩小容器的容积
A的转化率
C.加入催化剂
D.升高温度
a
b
t
随堂测试:
3 、右图表示外界条件 ( 温度、压强 ) 的变 化对下列反应的影响: L(固)+G(气) 2R(气),(正反应为吸热反应),在图中,Y轴是 指( B ) A.衡混合气中R的体积分数 Y B.平衡混合气中G的体积分数 C.G的转化率 100kpa D.L的转化率 10kpa
X或Y t1 t2 t3 t
题组一
1
题组二
2
题组三
3
题组四
4
5
题组五
6
7
题组一 浓度—时间图像 1. 已知 NO2 和 N2O4 可以相互转化:
2NO2(g) N2O4(g)(正反应为放热反应 )。现将
一定量 NO2 和 N2O4 的混合气体通入一体积为 1 L 的恒温密闭容器中, 反应物浓度随时间变化 关系如图所示,回答下列问题: (1) 图中共有两条曲线 X 和 Y,其中曲线
题组一
1
题组二
2
题组三
3
题组四
4
5
题组五
6
7
题组三 恒温线(或恒压线)图像
化学反应速率与化学平衡——图像专题(共52张PPT)

v
v正 v逆 t
v
t1
②若对上述反应加负催化剂 或减小压强,画出平衡移动 过程中的 v-t图。
v正 v逆
t1
t
2.速率----时间图像
原因分类: (1)若a、b无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓 度导致。
(2)若a、b有断点,则平衡移动原因可能是:①改变反应 体系的压强;②改变反应体系的温度;③同时不同程度地改 变反应物(或生成物)的浓度;
②若对上述反应降温或减小 压强,画出平衡移动过程中 的 v-t图。
v正 v逆
t1 t2
t
v逆 v正
t1 t2
t
2.速率----时间图像
(3) 催化剂 压强变化b
①对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),条件改变时有 右图变化,改变的条件可能 加正催化剂 ; 为:a.____________ 加压 ,m+n___p+q b.________ ;平 = 正 反应方向移动。 衡向____
mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g) ΔH
T2C T1C
答 问 案 题
1、T1>T 与T 2 2的高低 2、是放热反应 ΔH<0 、放热反应还是吸热反应
看图技巧:
0
t1
t2
时间
(1)看清横纵坐标含义 (2)先拐先平衡数值大 (3)平衡移动
二、化学平衡图像
1.含量——时间图像
看图技巧:
(1)看清横纵坐标含义 (2)先拐先平衡数值大 (3)平衡移动
课堂练习
mA(g)+nB(g)
A 的 转 化 率
pC(g)+qD(g) ΔH
化学反应原理图像分析ppt课件

1
【2014年广东省普通高考理科综合·化学考试说明】
1、通过对图形、图表的观察,获取有关 的感性知识和印象,并进行初步加工、 吸收、有序存储的能力。 2、将分析解决问题的过程和成果,用正 确的化学术语及文字、图表等表达,并 做出解释的能力。
精选ppt
2
下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示 NH3COONH4(s),c表示CO(NH2)2(l)+H2O (l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是 (填序号) 。
精选ppt
3
向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使 反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反 应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确
结论是( )
D
A. 反应在c点达到平衡状态 B. 反应物浓度:a点小于b点 C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. △t1=△t2时,SO2的精转选pp化t 率:a~b段小于b~c段4
18
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问题:分析图像可以得出哪些结论?
精选ppt
8
①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为_________ ②实验Ⅱ可能改变条件的是__________________
精选ppt
9
1. K2FeO4溶于水是一个可逆的过程,其反应为: 4FeO42—+10H2O 4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑ 。将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-) =1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、
④若保持平衡的温度和压强不变,再向容器中充入
一化学反应速率图像

2C(g)
C%
P1 < P2
正反应是 吸 热反应.
0
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T2 P1 T1 P2 T1 P1
t
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2020/11/20
转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
A 转
化 1.01107Pa
率
m+n = p+q
1.01106Pa
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P2 P1
答 P1 > P2 案 m+n > p+q
0
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二.化学平衡图象
4.转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q
A 的
问题: m+n<p+q还是 m+n>p+q
m+n<p+q
转
化
1.01106Pa
率
1.01107Pa
v
v逆
•由于v正、v逆均有不同程 度的增大,引起平衡移动
v正
的因素可能是 a.升高温度
b.增大压强。根据反应方
t1
t2 t 程式,升高温度平衡向逆
反应方向移动,与图示相符;增大压强平衡向正
反应方向移动,与图示不相符。故此题中引起平
衡移动的因素是升高温度。
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2、速度-时间图:
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线c中乙酸乙酯产率 下降原因可能是?
反应放热,温度超过80 ℃ 时反应可能已达到平衡状 态,温度升高平衡向逆反 应方向移动,产率下降。
3、工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)
ΔH=-8.62kJ· mol-1 已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、 78℃和77℃。某研究小组为探究反应温度、反应时间 (分别为20min、30min、40min)时对乙酸乙酯产率的 影响,在其他条件相同时,进行多次实验,实验结果如 图所示。 ②温度超过80℃时曲
NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线如图。 ①由图可以看出,脱硝工艺流程应在 有氧 (填“有氧”或“无氧”)条件下进行 ②随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是?
温度升高,NOx和NH3反应的化学平衡向逆反应方向移动。
SNCR-SCR流程中发生的主要反应有: 4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ•mol-1; 6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ•mol-1; 6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ•mol-1;
线c中乙酸乙酯产率 下降原因可能是?
温度过高,乙醇和乙酸大 量挥发,使反应物利用 率下降
4、捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 (NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它与CO2可发生如下可逆反应: (NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) △H 为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在某温度T1下,将一定量的 (NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂), 在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下, 保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度, 得到趋势图。
5、已知:2H2O2(aq) = 2 H2O (l) + O2(g) △H < 0 不能 ①则该反应的逆反应能否自发进行? 。 逆反应的△H > 0, △ S<0,因此在任何温度下都不能自发进行 ②判断依据是 。 为研究温度对H2O2分解速率的影响(不加催化剂),可 将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中,在某温度下, 经过一定的时间t,测定生成O2的物质的量。然后保持其 它初始条件不变,改变温度T,重复上述实验。获得n(O2) ~ T关系曲线。请画出最可能符合实测n(O2) ~ T关系曲线 的趋势图,并说明原因 。
< ①△H______0( 填“>”、“=”或“<”)。
4、捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 (NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它与CO2可发生如下可逆反应: (NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) △H
为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在某温度T1下,将一定量的 (NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂), 在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下, 保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度, 得到趋势图。 T -T 区间,反
1、利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气, 廉价又环保。其中高温热分解法制取氢气原理如下: 2H2S(g) 2H2+S2(g) △H >0 在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以 H2S起始浓度均为c mol· L-1测定H2S的平衡转化率,结果 ③请在图中用虚线画出不同温度下反应经过相同 如图。 时间且未达到平衡时H2S的转化率曲线?
4、SNCR-SCR流程中发生的主要反应有: 4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ•mol-1; 6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ•mol-1; 6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ•mol-1;
3、工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)
ΔH=-8.62kJ· mol-1 已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、 78℃和77℃。某研究小组为探究反应温度、反应时间 (分别为20min、30min、40min)时对乙酸乙酯产率的 影响,在其他条件相同时,进行多次实验,实验结果如 图所示。 ① 图中曲线a对应的反应 时间可能是( A) A、 20min B、 30min C、 40min
2、用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用 下列反应可实现氯的循环利用。 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ· mol-1 在恒温密闭容器中,保持其他初始条件相同,控制不同温 度进行实验,测定HCl的平衡转化率。 ①请在图1画出反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线图a。 ②请在图2用虚线画出其他初始条件不变,不同温度下反应 经过相同时间时HCl可能的转化率曲线图b?
②经研究表明在 NaNO2催化条件下, 溶液中实际起催化作 用的物质是NOx。下 图表示的是反应温度 对Fe2+的氧化速率及 催化指数(催化剂的 催化效率)的影响, 分析温度在60℃以后 数据线变化的原因?
6、聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮 凝剂,目前国内多采用催化氧化法,即在NaNO2催化条 件下向FeSO4、H2SO溶液中通入氧气制备聚合硫酸铁。 ①该法在生产中对空气污染较大,其可能的原因是? 温度过高,催化反应 过程中产生的NO和 NO2在液相中的溶解 度变小,从反应体系 中逸出,催化效率降 低,所以氧化速率也 也降低
3、工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)
ΔH=-8.62kJ· mol-1 已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、 78℃和77℃。某研究小组为探究反应温度、反应时间 (分别为20min、30min、40min)时对乙酸乙酯产率的 影响,在其他条件相同时,进行多次实验,实验结果如 图所示。 ②温度超过80℃时曲
——温度对化学反应速率及平衡的影响
牟莲英
1、利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气, 廉价又环保。其中高温热分解法制取氢气原理如下: 2H2S(g) 2H2+S2(g) △H >0 在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以 H2S起始浓度均为c mol· L-1测定H2S的平衡转化率,结果 如图。 ①由图我们可以得出什么结论? ②为什么温度升高H2S的平衡转化率增大?
4 5
T1-T2区间,化 学反应未达到平 衡,温度越高, 反应速率越快, 所以的被捕获的 CO2量随温度的 升高而提高。
应已达到平衡, 由于正反应是放 热反应,温度升 高平衡向逆反应 方向移动,所以 不利于CO2的捕 获。
②在T1-T2及T4- T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度 呈现如图所示的变化趋势,其原因是?
NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线如图。 ①由图可以看出,脱硝工艺流程应在 有氧 (填“有氧”或“无氧”)条件下进行 ②随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是?
温度升高,发生了副反应: 4NH3+7O2 4NO2+6H2O
Hale Waihona Puke 该反应是不可逆反应,不考虑 温度对平衡移动的影响。温度 升高反应速率加快,因而经过 相同反应时间后测得的O2物质 的量随温度升高而增大。
6、聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮 凝剂,目前国内多采用催化氧化法,即在NaNO2催化条 件下向FeSO4、H2SO4溶液中通入氧气制备聚合硫酸铁。 ①该法在生产中对空气污染较大,其可能的原因是?