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课件网) 微题型4 化学反应速率、 化学平衡图像 核心精讲 1.两种典型的图像 (1)转化率(或百分含量)—温度图像。 甲 乙 [析图关键] 表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,分析这类图像一般采用“定一议二”的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。例如,图甲中,当压强相等(任意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,即正反应为吸热反应;当温度相等时,在图甲中作垂线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上压强增大,且A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应为气体体积减小的反应。 (2)转化率(或百分含量)—压强图像。 丙 丁 [析图关键] 图丙中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应为气体体积减小的反应;当压强相等时,在图丙中作垂线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上温度降低,且A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。 2.几种特殊的图像 (1)转化率—温度。 (2)-lg K—温度。 同类型的模型如下: 3.结合图像分析实际生产中反应的最佳条件 条件 原则 从化学反应 速率分析 非平衡状态,着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品产率)的变化 从化学平衡 移动分析 平衡后,着重考虑外因对平衡移动方向的影响 从催化剂的 活性分析 注意催化剂的活性受温度的影响,还要注意催化剂对主、副反应的选择性的影响 综合分析 既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的矛盾性,还要考虑设备要求 典例示范 D [A]T1>T2 [B]T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1 [C]使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 [D]使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同 【解析】 在T1温度下平衡时CO2的浓度比在T2温度下的大,即温度由T1到T2时平衡向正反应方向移动,而结合题干的热化学方程式可知,该反应的正反应是一个放热反应,则降低温度平衡向正反应方向移动,因此T1>T2,A正确;在T1温度下反应达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1,即CO2的浓度改变量为0.40 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.15 mol·L-1,结合变化量之比等于化学计量数之比可知,在T1温度下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1,B正确;在T1温度下,使用催化剂1时反应达到平衡所需要的时间比使用催化剂2时所用时间更长,则使用催化剂1时的反应速率比使用催化剂2时的更小,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;使用催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下反应达到平衡所用时间相同,D错误。 D [典例3] (2025·安徽卷,11)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入X(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图所示(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。 C 题型验收 经典再现 1.(2025·山东卷,10)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系 (实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是( ) [A]a线所示物种为固相产物 [B]T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1 [C]p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp [D]T1温度时,向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大 D 2.(2024·黑吉辽卷,10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品, 150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( ) [A]3 h时 ... ...
