【新步步高】2018-2019学年高二化学人教版选修4课后作业：第二章 第三节 第4课时 化学平衡中的数形结合问题

第4课时 化学平衡中的数形结合问题

[目标要求] 1.能根据化学反应的建立和化学平衡的移动原理画出常见的图象。2.会分析常见的关于化学平衡的图象。

一、表示平衡建立的图象 1．速率—时间图

2．浓度—时间图 以H 2(g)＋I 2

(g)

2HI(g)为例，按要求画出如下图象：

要求：(1)容积为1 L 不变的密闭容器中加入H 2(g)、I 2(g)各1 mol ，平衡时HI 为1.2 mol 。(2)在1 L 密闭容器中加入2 mol HI 。

二、表示平衡移动的图象 1．速率—时间图

(1)如图①，该平衡向正反应方向移动。 此图是增加反应物浓度引起的平衡移动。

(2)如图②，可能是改变什么条件引起的平衡移动？并判断其对应的化学反应的特点。可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应。

(3)下列哪个反应一定不符合图象②__D__。 A ．N 2(g)＋3H 23(g) ΔH<0 B ．NH 4Cl(aq)＋H 2O(l)NH 3·H 2O(aq)＋HCl(aq) ΔH>0 C ．C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g) ΔH>0 D ．H 2(g)＋I 2(g)===2HI(g) ΔH<0

2．温度、压强、转化率、时间等之间三重关系的图象

由此图可判断该反应的正反应是气体体积增大的反应，理由是p 1时反应达到平衡所用时间短，故p 1>p 2，从p 1、p 2的关系又看出当压强大时，反应物的转化率α小，故知该反应的正反应是气体总体积增大的反应。

1．可逆反应mA(g)

nB(g)＋pC(s) ΔH ＝Q kJ ·mol －1，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象，以下叙述正确的是( )

A ．m>n ，Q>0

B ．m>n ＋p ，Q>0

C ．m>n ，Q<0

D ．m

解析 找准平衡点，即两曲线交叉点，然后条件改变后，根据v 正与v 逆的关系确定平衡移动的方向，得出结论。

2．对于可逆反应mA(g)＋

nB(s)

pC(g)＋qD(g)，反应过程中，其他条件不变时，产物D 的物质的量分数

D%与温度T 或压强p 的关系如下图，下列说法正确的是( )

A ．降温可使化学平衡向正反应方向移动

B ．使用合适的催化剂可使D%有所增加

C ．化学方程式中化学计量数：m>p ＋q

D ．B 的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动 答案 A

3．合成氨反应：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1

，在反应过程中，正反应速率

的变化如下图：

下列说法正确的是( )

A ．t 1时升高了温度

B ．t 2时使用了催化剂

C ．t 3时增大了压强

D ．t 4时降低了温度 答案 B 4.

I 2在KI 溶液中存在下列平衡： I 2(aq)＋I －(aq)

I －3(aq)

某I 2、、KI 混合溶液中，I －

3的物质的量浓度c(I －

3)与温度T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状

态)。下列说法不正确的是( )

A ．反应I 2(aq)＋I －(aq)===I －

3(aq)的ΔH<0

B ．若温度为T 1、T 2，反应的平衡常数分别为K 1、K 2，则K 1>K 2

C ．若反应进行到状态

D 时，一定有v 正>v 逆 D ．状态A 与状态B 相比，状态A 的c(I 2)大 答案 D

解析 由图象知：c(I －

3)随温度升高而减小，故该可逆反应的正反应为放热反应，

ΔH<0，A 正确；升高温度，可逆反应逆向移动，反应的化学平衡常数减小，即K 1>K 2，B 正确；反应进行到状态

D 时，c(I －3)v 逆，C 正确；状态A ―→状态B ，c(I －

3)减小，化学平衡逆向移动，c(I 2)增大，即状态B 的c(I 2)大，D 错误。

高温、高压 催化剂

1．取五等份NO 2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应： 2NO 2

(g)

N 2O 4(g) ΔH ＜0

反应相同时间后，分别测定体系中NO 2的百分含量(NO 2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是( )

A ．①②

B ．①④

C ．②③

D ．②④ 答案 D

解析 在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO 2，反应相同的时间。那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向进行。假若，5个容器在反应相同的时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NO 2的百分含量随温度升高而升高，所以②正确；假若，5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO 2转化得快，导致NO 2的百分含量少的情况。在④中，图中的转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，④正确。

2．汽车尾气净化中的一个反应如下：

NO(g)＋CO(g)1

2N 2(g)＋CO 2(g)

ΔH ＝－373.4 kJ·mol －1

在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )

答案 C

解析 对于放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K 值减小，CO 的转化率降低，A 、B 错误；温度不变，K 值不变，C 正确；增加N 2的量，平衡向逆反应方向移动，NO 的转化率降低，D 错误。

3.

如图是可逆反应A ＋2B

2C ＋3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。

由此可推断( )

A ．正反应是放热反应

B ．D 可能是气体

C ．逆反应是放热反应

D ．A 、B 、C 、D 均为气体