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化学平衡图像
【易错分析】
图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一，从近几年的高考试题看， 化学反应 速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点，要求能够分析图像、图表，结合化学 平衡 移动原理答题。反应速率与化学平衡图像题有如下几种类型：分析外界条件对反应速率及化 学平衡的影响、由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体 物质化学计量数的变化关系)、由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义、由反应和 图像判断符合图像变化的外界条件、由反应判断图像正误等。 【错题纠正】
例题 1、合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究 CO2与 CO之间的转化。为了弄清其规律， 让一定量的 CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 测得压强、温度对 CO、CO2的平衡组成的影响如图所示：
2CO(g) ΔH，
回答下列问题：
(1)p1、p2、p3的大小关系是________，欲提高 C与 CO2反应中 CO2的平衡转化率，应采取的 措施为_____________。图中 a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是____________。
(2)900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为 V，CO2的转化率 为________，该反应的平衡常数 K＝________。
【解析】(1)正反应是气体体积增大的反应，增大压强，CO的含量降低，根据图像可知，在 温度相等时 p1对应的 CO含量最高，则 p1、p2、p3的大小关系是 p1 2CO(g) 起始量(mol) 1 0 转化量(mol) x 2x 平衡量(mol) 1－x 2x晨鸟教育 因此 2x 2 ＝0.8，解得 x＝ ， 3 4 2 16 ＝ 。 3V 1＋x (3V ) 则 CO2的转化率为 66.7%，反应的平衡常数 K＝ 1 3V 16 【答案】(1)p1 例题 2、(1)活性炭还原 NO2的反应为 2NO2(g)＋2C(s) A N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下， 1 mol NO2和足量活性炭发生该反应，测得平衡时 NO2和 CO2的物质的量浓度与平衡总压的关 系如图所示： ①A、B、C三点中 NO2的转化率最高的是__________(填“A”“B”或“C”)点。 ②计算 C点时该反应的压强平衡常数 Kp＝________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分 压＝总压×物质的量分数)。 (2)以 CO作还原剂与磷石膏反应，不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有 CaSO4的真空 恒容密闭容器中充入 CO，反应体系起始总压强为 0.1a MPa，不同温度下反应后所得固体成 分的物质的量如图所示。在低于 800 ℃时主要反应的化学方程式为______________；1 150 ℃下，反应 CaSO4＋COA CaO＋CO2＋SO2达到平衡时，c 平衡(SO2)＝8.0×10 －1 －5 mol·L，CO －1 的转化率为80%，则c初始(CO)＝________ mol·L，该反应的压强平衡常数Kp＝________(用 含 a 的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数；忽略副反 应)。 【解析】(1)①增大压强，平衡左移，NO2的转化率减小，所以 A点 NO2的转化率最高。 －1－1 ②设 C点时 NO2的浓度为 c mol·L，则 CO2的浓度也为 c mol·L 2NO2(g)＋2C(s) A N2(g) ＋ 2CO2(g) 晨鸟教育 1 c mol·L c mol·L－1 c mol·L－1 2 c p(NO2)＝20 MPa× ＝8 MPa 5 c 2 －1 1 c 2 p(N2)＝20 MPa× ＝4 MPa 5 c 2 c p(CO2)＝20 MPa× ＝8 MPa 5 c 2 p2（CO2）·p（N2） 82 × 4 Kp＝ ＝ 2＝4。 22 p（NO） 8 (2)在低于 800 ℃时，固体产物为 CaS，所以此时反应方程式为 CaSO4＋4CO －5 －1 8.0 × 10mol·L －4 －1 c 初始(CO)＝ ＝1.0×10mol·L 80% CaSO4＋COA CaO＋CO2 ＋ SO2 平衡(mol·L)2.0×10 8.0×10 8.0×10 －5－5－5 2.0 × 10＋8.0 × 10＋8.0 × 10 平衡时总压强：0.1a MPa× －4 1.0 × 10 ＝0.18a MPa －5 8.0 × 10 p(CO2)＝p(SO2)＝0.18a MPa× ＝0.08a MPa －5 18 × 10 2.0 × 10 p(CO)＝0.18a MPa× ＝0.02a MPa －5 18 × 10 p（SO2）·p（CO2） 0.08a × 0.08a Kp＝ ＝ ＝0.32a。 p（CO） 0.02a －4 答案：(1)①A ②4 (2)CaSO4＋4COCaS＋4CO2 1.0×10 0.32a 【知识清单】 1.解题思路 －5 －1 －5 －5 －5 CaS＋4CO2 化学反应速率与化学平衡图像是高考常考题型，一般考查速率（浓度）—时间图像、含 量(转化率)—时间—温度(压强)图像、恒温线(或恒压线)图像等。图像作为一种思维方法在 解题过程中也有着重要作用，可以将一些较为抽象的知识，转化为图像，然后进行解决。 一看轴(即纵坐标与横坐标的意义)，二看点(即起点、拐点、交点、终点)， 看图像 三看线(即线的走向和变化趋势)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线 等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)
2024年高考化学一轮复习易错题化学平衡图像含解析
