化学平衡图像专题解析
彭英
遇到图像曲线的题目,首先应看懂后观察曲线的形状和走向,弄清曲线所代表的是哪些量的关系,明确曲线的起点、终点、交点、折点及零点,用以分析其特点和变化趋势,再结合题中给定的化学反应和数据,以便进行推理和判断。
一般说来解图象题的大致方法如下:
(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么量。
(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势确定函数曲线的增减性。
(3)曲线斜率大小既曲线“平”与“陡”的意义。
(4)准确把握各特殊点包含原点、曲线的拐点,最高点的含义。
(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用。
(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的化学相关知识。
化学平衡图像主要应用题:
①分析条件对速率及平衡的影响;
②由反应判断图像正误;
③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系) ;
④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义;
⑤由图像判断指定意义的化学反应;
⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件变化等。
【例题】
1.速率~时间图 此类图像定性揭示了v 正、v 逆随时间(含条件改变对速率的影响) 而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。如N 2+ 3H 22NH 3+Q建立平衡后加热对速率的影响如图1。
υ
图2
2.浓度~时间图 此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分) 在反应过程中的变化情况。如A+BAB 反应情况如图2,此类图像要注意各物质曲线的折点(达平衡) 时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的系数关系。
3.全程速率~时间图 如Zn 与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如下情况如图3,解释原因:AB 段(v 渐增),因反应为放热反应,随反应的进行,温度渐增,导致
+反应速率的渐增;BC 段(v 渐小),则主要因为随反应的迸行,溶液中 [H]渐小,导致反应
速率的减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真探究。
123图1υ图3
4.含量~时间~温度(压强) 图 常见形式有如下几种。 (C%指产物百分数;B%指某反应物百分数)(在其他条件不变时,改变任一条件如:使用催化剂或温度升高或压强增大,都能缩短到达平衡的时间) ,这种图像的折点反映了速率大小——T (P)高低;水平线高低对应平衡移动方向。
(a用催剂,b不用)
(a用催剂,b 不用)
(T2>T1,正反应为吸热反应)
(T2>T1,正反应为吸热反应
)
(T2>T1,正反应为放热反应)
(T2>T1,正反应为放热反应
)
(P1>P2,正反应为体积减小)
(P1>P2,正反应为体积减小
)
(P1>P2,正反应为体积增大)
(P1>P2,正反应为体积增大)
5.恒压(温) 线 该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α) ,横坐标为温度(T)或压强(P),常见类型有:
6.速率——温度(压强) 图,这类图有两种情况,一是不隐含时间因素的速率——时间图,二是隐含时间变化的速率——时间图。以2SO 2(g)+O2(g) 2SO 3(g);△H
υυ
υ第一类υ第二类第一类图6第二类
7.其它如图在一定条件下,将X 、Y 按不同的物质的量比放入密闭容器中反应,平衡后测得X 和Y 的转化率(α) 与起始两物质的物质的量之比[n(X)/n(Y)]的关系如图7,据此可推知X 、Y 的反应式系数比为3:1。
图7
如图8曲线是其它条件不变时,某反应物的最大转化率 (α) 与温度(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)
图8
化学平衡图像专题解析
彭英
遇到图像曲线的题目,首先应看懂后观察曲线的形状和走向,弄清曲线所代表的是哪些量的关系,明确曲线的起点、终点、交点、折点及零点,用以分析其特点和变化趋势,再结合题中给定的化学反应和数据,以便进行推理和判断。
一般说来解图象题的大致方法如下:
(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么量。
(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势确定函数曲线的增减性。
(3)曲线斜率大小既曲线“平”与“陡”的意义。
(4)准确把握各特殊点包含原点、曲线的拐点,最高点的含义。
(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用。
(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的化学相关知识。
化学平衡图像主要应用题:
①分析条件对速率及平衡的影响;
②由反应判断图像正误;
③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系) ;
④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义;
⑤由图像判断指定意义的化学反应;
⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件变化等。
【例题】
1.速率~时间图 此类图像定性揭示了v 正、v 逆随时间(含条件改变对速率的影响) 而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。如N 2+ 3H 22NH 3+Q建立平衡后加热对速率的影响如图1。
υ
图2
2.浓度~时间图 此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分) 在反应过程中的变化情况。如A+BAB 反应情况如图2,此类图像要注意各物质曲线的折点(达平衡) 时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的系数关系。
3.全程速率~时间图 如Zn 与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如下情况如图3,解释原因:AB 段(v 渐增),因反应为放热反应,随反应的进行,温度渐增,导致
+反应速率的渐增;BC 段(v 渐小),则主要因为随反应的迸行,溶液中 [H]渐小,导致反应
速率的减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真探究。
123图1υ图3
4.含量~时间~温度(压强) 图 常见形式有如下几种。 (C%指产物百分数;B%指某反应物百分数)(在其他条件不变时,改变任一条件如:使用催化剂或温度升高或压强增大,都能缩短到达平衡的时间) ,这种图像的折点反映了速率大小——T (P)高低;水平线高低对应平衡移动方向。
(a用催剂,b不用)
(a用催剂,b 不用)
(T2>T1,正反应为吸热反应)
(T2>T1,正反应为吸热反应
)
(T2>T1,正反应为放热反应)
(T2>T1,正反应为放热反应
)
(P1>P2,正反应为体积减小)
(P1>P2,正反应为体积减小
)
(P1>P2,正反应为体积增大)
(P1>P2,正反应为体积增大)
5.恒压(温) 线 该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α) ,横坐标为温度(T)或压强(P),常见类型有:
6.速率——温度(压强) 图,这类图有两种情况,一是不隐含时间因素的速率——时间图,二是隐含时间变化的速率——时间图。以2SO 2(g)+O2(g) 2SO 3(g);△H
υυ
υ第一类υ第二类第一类图6第二类
7.其它如图在一定条件下,将X 、Y 按不同的物质的量比放入密闭容器中反应,平衡后测得X 和Y 的转化率(α) 与起始两物质的物质的量之比[n(X)/n(Y)]的关系如图7,据此可推知X 、Y 的反应式系数比为3:1。
图7
如图8曲线是其它条件不变时,某反应物的最大转化率 (α) 与温度(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)
图8