关键词: 电离平衡 高中化学 同步课堂
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化学平衡图象题总汇 |
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文/张存学 |
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图象题是化学平衡中的常见题型,是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直观反映。同时,它又是化学平衡的重点、难点,学生的疑惑点、失分点。怎样解决有关图象问题呢?下面将举例讨论。
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
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_________、_________。
[分析]这类题目是讨论同一时间段内各物质的变化量的比例关系,且要注意物质的量减少的为反应物,物质的量增多的为生成物。又因物质的量都不变时,反应物、生成物共存,故方程式要用“
[分析] 这类题目是讨论速率受外界条件影响而变化的图象。因速率随时间延长先升高后降低,故速率要受反应过程中物质的浓度、温度(或压强)两种因素变化的影响。
[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+O2
①加催化剂对速率影响的图象是( )。
②升温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增大O2的浓度对速率影响的图象是( )。
[分析]这类图象是讨论外界条件对化学平衡的影响。解决这类题目的关键是分析改变条件的瞬间,正、逆反应速率的变化及变化幅度。
[答案]①C
②A ③D ④B
3.速率-压强(或温度)图象
例4.符合图象4的反应为( )。
A.N2O3(g)
[分析]此类图象中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
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)
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
[分析]解决这类图象题目,采用“定一论二”,即把自变量(温度、压强)之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。
答案 A
例6.mA(s)+nB(g)
[分析]这类题目中曲线是表示“平衡”时,质量分数与压强(或温度)变化关系曲线。X、Y点则未达平衡状态,反应要向“趋向于平衡状态方向”进行,以此判断某点v正、v逆的大小关系。比较X、Y两点的速率快慢则依据压强的高低(或温度的高低)。
答案 A、C
例7.图7表示mA(g)+nB(g)
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
[分析]图7中,生成物的质量分数受同种外界条件的影响呈现两种变化趋势,则这两种趋势一定是平衡前、后的两种情况,故最高点时刚好建立平衡,其后,才为外界条件对平衡的影响。
答案 C
5.质量分数-时间图象
例8.对于可逆反应mA(g)+nB(s)
答案
A、C
以上是常见的几种平衡图象及一般解题思路,具体问题要注意综合、灵活地运用。
例9.反应2X(g)+Y(g)
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