2010高考化学复习:化学平衡图象典型题专题
一、图象题的一般解题思路
这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类题目。 1.分析纵横坐标及曲线表示的意义。
2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3.分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。
4.有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。
二、图象题的类型
1.物质的量(或浓度)—时间图象
图1 A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图
例1.某温度下,在体积为5L的容器中,A、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示,则该反应的化学方程式为_________,2s内用A的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。 [答案]2A 3B+C;0.08mol/(L·s);0.12mol/(L·s)。
2.速率—时间图象
例2.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化情况如图2所示,其中t1~t2速率变化的主要原因是_________;t2~t3速率变化的主要原因是_________。
图2 氢气发生速率变化曲线
[答案]反应是放热反应,温度升高使化学反应速率提高;盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低。
例3.某温度下,在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件,对反应2SO2+O22SO3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图3所示。 (图A上逆下正、图B上正下逆、图D为跳跃型,上逆下正)
图3 正、逆反应速率的变化曲线
① 加催化剂对速率影响的图象是( )。
② ②增大O2的浓度对速率影响的图象是( ) ③ 增大反应容器体积对速率影响的图象是( )。 ④ ④升温对速率影响的图象是( )
[答案]①C ②B ③D ④ A
3.速率—压强(或温度)图象 例4.符合图象4的反应为( )。 A.N2O3(g)NO2(g)+NO(g) B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g) C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) D.CO2(g)+C(s)2CO(g)
图4 曲线图 左逆右正
答案 B
4.转化率(或质量分数等)—压强、温度图象 例5.有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图5所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图5可以得出的正确结论是( )。 (图中压强上大下小)
图5 曲线图 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
A.正反应吸热,m+n>p+q B.正反应吸热,m+n<p+q C.正反应放热,m+n>p+q D.正反应放热,m+n<p+q 答案 A
例6.mA(s)+nB(g)qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图6所示,有关叙述正确的是( )。 A.n<q B.n>q
C.X点,v正>v逆;Y点,v正<v逆 D.X点比Y点反应速率快
图6 曲线图
答案 A、C
例7.图7表示mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH = -Q,在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度T的关系;图8表示在一定条件下达到平衡后t时刻(温度不变)改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程,判断该反应是( )。
图7 曲线图 图8 曲线图
A.m+n>p+q Q>0 B.m+n>p+q Q<0 C.m+n<p+q Q>0 D.m+n<p+q Q<0 答案 C
5.质量分数—时间图象
例8.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的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图9所示,请判断下列说法正确的是( )。