热点专题突破系列(四).ppt

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1、热点专题突破系列(四)巧解化学反应速率和化学平衡的图像题【题型特点】化学反应速率和化学平衡的图像类试题是化学试题中的一种特殊题型,其特点是:图像是题目的主要组成部分,把所要考查的化学知识寓于图中曲线上,具有简明、直观、形象的特点。该类题目以选择题为主要题型。因为图像是用二维坐标表示的,所以该类题目包含的信息量比较大,随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高,这种数形结合的试题将频频出现。【资源平台】1.解题思路。2.图像类型:(1)物质的量(或浓度)—时间图:此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变

2、化情况。例如,某温度时,在定容(VL)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1所示。根据图像可进行如下计算:①某物质的平均反应速率、转化率,如v(X)=mol·L-1·s-1,Y的转化率=×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。再如A+BAB反应情况如图2所示,解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。(2)全程速率—时间图:如Zn与

3、足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图所示的情况,解释原因:AB段(v逐渐增大),因反应为放热反应,随反应的进行,温度逐渐升高,导致反应速率增大;BC段(v逐渐减小),主要原因是随反应的进行,溶液中c(H+)逐渐减小,导致反应速率逐渐减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真分析。(3)含量—时间图:常见形式有如下几种。(C%指生成物的质量分数;B%指反应物的质量分数)(4)速率—温度(或压强)图。例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1(如下图)由图可知平衡后,升温,v(

4、正)、v(逆)均增大,但v(逆)增加得多。增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增加得多。(5)恒压(或温)线(如图所示)。该类图的纵坐标为产物的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:注意:此类图像的线上的各点均是恒压(或恒温)时的转化率或浓度,图像中有两个变量。解答此类问题时一般是先设定一个量不变,分析另一个量改变时引起α(或c)的变化。要特别注意不能根据曲线的位置判断压强或温度的高低。(6)其他:如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与

5、温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v(正)>v(逆)的点是3,表示v(正)

6、应速率:(1)掌握1条规律:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g),v(A)∶v(B)∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=m∶n∶p。(2)理解5个因素:增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大,反应时间将缩短,达到平衡的时间也缩短。反之,反应速率将减小,反应时间将变长,达到平衡的时间将延长。(3)了解1个图像。其中:E1—正反应活化能E2—逆反应活化能ΔH=E1-E2=E3-E4。2.化学平衡的移动:(1)

7、掌握平衡特征。①v(正)=v(逆)>0。例如只有在t2时刻反应才达到平衡。②反应体系中各物质的质量或浓度保持不变。例如,只有在t3时刻反应才达到平衡状态。③反应物的转化率不变。(2)理解一个原理。勒夏特列原理(化学平衡移动原理):如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。【典题示例】(2014·肇庆模拟)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是()A.a是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH

8、<0B.b是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,A是使用催化剂时的曲线C.c是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2D.d是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像【信息提取】关键信息信息提取信息①交叉点后,升高温度v(正)>v(逆),说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热信息②A曲线和B曲线体积分数相