化学反应速率和化学平衡图像,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,化学反应论文,速率论文,图像论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、物质的量(浓度)——时间图
这类图像反映了反应物、生成物的数量随时间的变化关系,从中可分析出物质的变化量、物质的变化量之间的关系、什么时候达到平衡等。
例1 某温度时,在2L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,由图中数据分析:该反应的化学反应方程式为_____,反应开始至2min,Z的平均反应速率为_______。
附图
图1
分析 由图1中可分析出反应物是X、Y,生成物是Z;反应进行到2min时达到平衡;X反应了0.3mol,Y反应了Imol,Z生成了0.2mol;反应方程式是:3X+Y2Z。
二、速率——时间图
此类图像表示了正反应速率、逆反应速率随时间的变化,从速率的变化及走向可以判断平衡移动的方向及影响平衡的因素。
例2 在一密闭容器充入氮气、氢气,在一定条件下发生反应,回答:t=0时逆反应速率为什么为零?时刻如何改变条件?时刻如何改变条件?0到围成的面积表示的意义是什么?
附图
图2
附图
三、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化率)——压强图
此类图像反映了某物质的某一量随压强的变化关系,从中可以分析出压强对物质的数量的影响。
例3 可逆反应mA(s)+nB(g)qC(g),△H<0在一定温度的密闭容器中进行,B的体积分数与压强关系如图3。
附图
图3
A.m+n<q
B.n>q
C.n<q
D.x点时,
附图
四、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化率)——温度图
此类图像反映了某物质的某一量随温度的变化关系,从中可以分析出温度对物质的数量的影响。
附图
五、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化率)——温度——压强图
此类图像同时反映了某一量随温度和压强的两种变化关系。通常采取“定一议二”的方法。
例5 如图5,表示外界条件(温度、压强)的变化对以下反应的影响。
附图
图5
,△H>O图中y轴指的是( )
A平衡混合物中K的质量分数
B.平衡混合物中G的质量分数
C.G的转化率
D.L的转化率
分析 当压强一定时,温度越高y越小,因为升高温度平衡正向移动,所以y只可以是G的质量分数;当温度一定时,压强越大y越大,因为增大压强平衡逆向移动,所以y只可以是G的质量分数。
六、速率——温度(或压强)图
此类图像表示了反应速率随温度或压强的变化关系。
例6 可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g),温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合图6的两个图像,以下叙述正确的是( )
A.m>n,正反应为放热反应
B.m>n+p,正反应为放热反应
C.m<n,正反应为吸热反应
D.m<n+p,正反应为吸热反应
附图
图6
分析 从第一个图像可以看出,温度越高速率越大,平衡后升高温度,逆反应速率比正反应速率增大的倍数大,所以升高温度,平衡逆向移动,所以正反应为放热反应;从第二个图像可以看出,压强越大速率越大,平衡后增大压强,正反应速率增大的倍数大,所以增大压强,平衡正向移动,所以m>n+p。
七、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化量)——温度——时间图
此类图像表示了在不同的温度下,某一量随时间的变化。通常用“先拐先平”来判断温度的高低。
八、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化率)——压强——时间图
此类图像表示了在不同的压强下,某一量随时间的变化。通常用“先拐先平”来判断压强的高低。
例7 可逆反应aA(g)+bB(g)pC(g);△H,反应时间与w(C)%函数的关系如图7所示,(a)图表示压强不同的曲线,(b)图表示的是温度不同时的曲线,则大小关系是:
附图
附图
图7
分析 从(a)图可以看出,压强越大w(C)%越大,即增大压强平衡正向移动,所以a+b>P;从(b)图中可以看出,温度越高,w(C)%越小,即升高温度平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,△H<0。
九、某一量(某一物质的物质的量或浓度或含量或反应物的转化率)——压强——温度——时间图
在同一图像中表示某一量在不同温度和压强随时间的变化关系;可用“先拐先平”判断大小,用“定一议二”判断移动方向
附图
图8
例8 密闭容器中进行下列反应:如图8中R%是R的体积分数,t是时间。下列关于该反应的分析正确的是( )
A.正反应吸热,L为气体
B.正反应吸热,L为固体或纯液体
C.正反应放热,L为气体
D.正反应放热,L为固体或纯液体
分析 压强相等时,温度越高,R越小,即升高温度,平衡逆向移动,所以正反应是放热反应;温度相等时,压强越大,R越小,即增大压强,平衡逆向移动,所以L一定为气体。