化学平衡作图解析【情境】一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中会发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH【问1】在一定条件下,H2和CO2在体积为VL的恒温(T)密闭容器中发生如上反应,甲醇的物质的量随时间变化曲线分别如图所示
不改变其他条件,假定t时刻,分别改变以下条件①使用催化剂②迅速降温到T1③迅速使容器体积缩小为2/3VL一段时间后体系重新达到平衡
试在图中画出t时刻后甲醇物质的量随时间变化至平衡的示意曲线
【思考】若将上述纵坐标改为甲醇的物质的量浓度,试画出如上要求的图像
小结:画图、作图的方法:面→点→线面:坐标
看清横坐标、纵坐标所代表的物理量;点:确定起点、终点、折点
线:连接起点、折点、终点得变化趋势线
注意直线还是曲线,曲线要画成平滑的流线
【问2】在体积为2L的固定恒温的密闭容器中加入1molCH3OH和1molH2O,第4min达到平衡,反应中c(CO2)的变化情况如下图所示
在第5min时向体系中再充入0
2molCO2和0
4molH2(其它条件不变),第8min达到平衡,此时c(H2)=c(CH3OH)
请在下图中画出5到9min的c(CO2)浓度示意曲线
反应时间/st甲醇物质的量甲醇的物质的量/mol图2反应时间/st醇物质的量甲醇的浓度/mol/L【问3】其他与【问2】相同,下图是表示上述反应的速率-时间图,请在下图中画出5到9min时的变化曲线图若将上述恒温恒容装置改成恒温恒压,请在下图中画出5到9min时的变化曲线图【问4】一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1反应2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2其对应的平衡常数分别为K1、K2,它们随温度变化的曲线如右图所示
反应1、2的活化能如下图