A. 化学反应速率与化学平衡的应用,图像问题怎么看,不会在哪方面动手
1. 牢固掌握有关的概念与原理,尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲,正逆反应速率如何变化,化学平衡如何移动,在速度-时间图、转化率-时间图、反应物的含量-浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图像。
2. 对于化学反应速率的有关图像问题,可按以下的方法进行分析:
(1) 认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。
(2) 看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。一般生成无多数以原点为起点。
(3) 抓住变化趋势,分清正、逆反应、吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放), 在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分轻渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。
(4) 注意终点。例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。
1. 对于化学平衡的有关图像问题,可按以下的方法进行分析:
(1) 认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒沙特列原理挂钩。
(2) 紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
(3) 看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。
(4) 看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
(5) 先拐先平。例如,在转化率-时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
(6) 定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变在讨论另外两个量的关系。
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B. 怎样判定化学反应平衡图像的移动方向
先看图像是反应物还是生成物的,然后看影响因素的变化情况。
1温度:升温,向吸热方向移动;降温,向放热方向移动。图像渐变,曲线状最终变平。
2浓度:反应物浓度增加,向正反应方向移动,反之向逆移动
3压强:气体系数前后相等,压强改变平衡不移动,但速度改变
前后不等,增压时,向气体系数减小方向移动,反之向增大反方向移动
等容充入惰性气体不移动
C. 怎样根据图像判断化学方程式中化学平衡计量数的大小关系
化学平衡图像问题是高考化学试题中最常见的一种题型。该类题型的特点是:图像是题目的主要组成部分,把所要考查的知识寓于坐标曲线上,简明、直观、形象,易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。析图的关键在于对“数” “形” “义” “性”的综合思考,其重点是弄清“四点”(起点、交点、转折点、终点)及各条线段的化学含义,分析曲线的走向,发现图像隐含的条件,找出解题的突破口。下面例析这类题型的一般解题思路,希望起着抛砖引玉的作用。
一、先要明确图像的横、纵坐标所表示的物理意义,养成良好分析图像问题的习惯
在习题的教学过程中,我发现有些学生在分析图像问题时常在无意中忽略了图像中横坐标与纵坐标所表示的意义,导致做错题或思维受阻。
例1 某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
反应Ⅰ:2A(g)+B(g) 2C(g) 反应 Ⅱ:2A(g) C(g
反应Ⅲ:3A(g)+B(g) 2C(g) 反应Ⅳ:A(g)+B(g) 2C(g)
根据以上规律判断,下列结论正确的是
A.反应Ⅰ:ΔH>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:ΔH<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T1>T2
D.反应Ⅳ:ΔH<0,T2>T1
错解:漏选C
解析:在该题中正确的答案应选BC,但有部分学生漏选了C答案。他们认为在反应III的图像中,T2曲线的斜率比T1的大,说明在T2的温度下反应速率比在T1温度下大,所以T2一定大于T1(根据温度越高,反应速率越大)。这些学生犯错误的原因是受了平常一些习题的影响,错误迁移知识,认为斜率就一定代表速率。其实,该图像的横坐标表示加入B的物质的量,纵坐标表示C物质在平衡时的体积分数。这两条曲线上任意一点表示在加入一定量的B时,反应达到平衡的平衡点。图中的曲线表示的是在某一温度下随着B加入的物质的量不同(其他条件不变),反应达到平衡时C在平衡体系中的体积分数的变化情况,其斜率并不代表反应速率的大小。
纠错反馈:先明确图像的横、纵坐标所表示的意义,再进一步深入分析,形成良好的思维习惯。否则,容易的题目也会变成难题。(容易做错或做不出来)
二、对化学平衡图像的分析要紧密联系化学方程式的特点及题干中给出的恒定条件
我在教学过程中经常发现有的同学在分析化学平衡图像问题时,常常孤立去分析图像,忽略了了化学方程式中所隐含的条件,导致自己的思维受阻。
例2.在容器固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g);DH<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是 ( )
A. 图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B. 图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C. 图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D. 图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
解析:从题干可知:1、该反应的正反应为放热反应;2、压强增大,平衡向正反应方向移动;3、该反应是在恒容下讨论。因为催化剂对平衡移动是没有影响的,所以A项是错误的,D项正确。从图II的两条曲线的斜率对比可知,如果只是压强对反应的影响,应该是甲的压强大,但从题干可知压强增大,平衡向正反应方向移动,B的转化率应是增大,所以B项是错误的。如果是温度对反应的影响,甲的斜率大,反应速率大,温度高。该反应是放热反应,平衡向逆反应方向移动,B的转化率降低,C项正确。
纠错反馈:如果给出化学平衡方程式,在分析平衡图像时,要联系化学方程式。虽然看起来这是一个简单问题,但形成良好的思维习惯不容易。
三、抓“四点”( 起点、交点、转折点、终点),注意求同思维及求异思维的运用
例2、在某容积一定的密闭容器,可逆反应A(气)+B(气) XC(气)符合下列图像Ⅰ所示关系,由此推断对图Ⅱ的正确说是
A、P3>P4,Y轴表示A的转化率 B、P3<P4,Y轴表示的B百分含量
C、P3>P4,Y轴表示混合气体的密度 D、P3>P4,Y轴混合气体的平均摩尔质量
解析:从图形I来看,(1)横坐标表示时间,纵坐标表示C物质的百分含量,a、b、c 三条曲线的起点相同,转折点不同;(2)比较a、b两条曲线,不难发现他们是温度相同,压强不同的两条曲线;(3)b曲线的斜率大于a曲线的斜率,说明b曲线条件中的反应速率大于a曲线条件下的反应速率,得出隐含条件:P2>P1 ;(4)从转折点不难发现随着压强的增大平衡向正反应方向移动,可得化学方程式中的另一隐含条件:化学计量数X等于1;(5)再通过比较b、c两曲线,不难发现另外的隐含条件:T1>T2 ,该反应为放热反应。综上所述得出结论:P2>P1 ,T1>T2,该反应为放热反应,化学计量数X等于1。运用图形I所得的结论来解决图形II的问题:为了便于分析,在图像II中做一等温线(虚线表示)。
如果Y轴表示A的转化率,从图形I可知该反应为放热反应,随着温度的升高,平衡向逆向移动,两条曲线都体现A的转化率降低,合理;从图形I可知X等于1,随着压强的增大,平衡向正反应方向移动,在恒温条件下,如果P3>P4 A的转化率增大,合理,所以A项是正确是。如果Y轴表示B的百分含量,两条曲线分开来分析,每条曲线是合理的,但对比来分析B就不合理,因为随着压强的增大,B的百分含量是增大的。因为该反应的反应容器容积不变,所有的反应物与生成物都是气体,所以反应的过程中密度保持不变,C项不正确。同温下压强越大,平衡向正反应方向移动,气体物质的量越小,气体的总质量不变,其平衡时平均摩尔质量越大,所以D项正确。
纠错反馈:弄清图像中“起点” “交点” “转折点(拐点)”“终点” 及各条线段的化学含义,注意曲线的纵向(同一曲)、横向(不同曲线)的变化比较。
如果熟练掌握化学反应速率和化学平衡理论知识,注意分析图像的一些方法,在解决平衡图像问题中会收到事半功倍的作用。其实,以上的一些解题策略对其他图像问题也具有普遍的意义。 如果帮到你的话请采纳
D. 化学反应平衡图像 转化率—时间—压强 如何判断放热与吸热
对于可逆反应,其它条件不变,升高温度平衡向吸热反应方向移动;降低温度平衡向放热反应方向移动,所以要判断ΔH>0或ΔH<0,首先要根据图像确定T1、T2的大小,然后根据T1、T2的大小及平衡移动方向,可确定反应是放热还是吸收。
根据图像看温度高低有两种方法,第一种方法过横坐标作垂线与两斜线相交,看同一时间那个反应的多或生成的多,反应的多或生成的多化学反应速率越快。化学反应速率越快反应的温度就越高,
例如1中图像过t1温度作垂线,T2生成C的量多,说明T2>T1,但是达到平衡时,低温时平衡混合物C中的百分含量高,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应,所以ΔH<0,
同理可判断2中T1>T2,ΔH<0;
第二种方法看那条斜线先转弯,先转先平衡,反应速率快、温度就越高,
例如2中图像T1先转弯,说明T1先平衡、T1>T2,但温度高时混合物中B的百分含量高、温度低时混合物中B的百分含量低,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应,所以ΔH<0,
E. 化学反应速率的图像分析方法如何从给出的条件中和图像中判断是否平衡请从vt ,vp ,vc 等方面讲解一下
解决平衡图象题时,重点是理解图象的意义,结合勒夏特列原理来解答和分析具体问题
一般思路:
(1)读懂图象表示的意义:
① 看清横纵坐标(即横坐标和纵坐标各表示什么:是vt,vc,vP或vT等)
② 看清线的走向和变化趋势(升高或降低)
③ 看清几个点,尤其是原点、转折点和平衡点(先拐先平衡)
④ 看是否需作辅助线 (难题基本都需要做辅助线)
⑤ 分析清相关量的多少。
(2)联想有关规律:如外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响规律
(3)根据题意仔细分析并作出判断。
注明:图像的面积有具有一定的意义,要适当对此做一些总结。可结合数学中的单调性和斜率去理解一个图像,会有一种新的认识。在一个给定的化学方程式中,要注意该反应是否放热或吸热,△n≠0或=0,有没有固态等细节。
建议:将以前做过的图像题目拿出来,彼此对照一下,总结规律,结合我上面说的,系统归纳一下。
F. 化学反应平衡图像问题
①改变反应物浓度,正反应速率瞬间增大,故是上面的那条线,而生成物浓度不变,反应速率不变,故能接到达到平衡时的那个点上,所以无断点。
②改变压强,则反应物生成物的浓度都增大(压强增大)或减小(压强减小),速率也瞬间增大或减小,所以接不到原来达到平衡时的速率点上,所以有断点。温度也一样。
A:生成物浓度增加、升温
B:压强减小
C:反应物浓度增加、降温
D:压强增大