化学平衡图像的解题技巧
一、考点知识网络建构
1．解化学平衡图像题三步曲
（1）看懂图像：看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。（2）联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。（3）推理判断：结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出判断。
2二个原则
(1)先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(2)定一论二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系
3．有关化学平衡图像的知识规律
（1）对有气体参加的可逆反应，在温度相同的情况下，压强越大，到达平衡所需的时间越短；在压强相同情况下，温度越高，到达平衡所需的时间越短。
（2）使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，改变到达平衡所需时间，但不影响化学平衡移动。
（3）同一反应中，末达平衡前，同一段时间间隔内，高温时（其他条件相同）生成物含量总比低温时生成物含量大；高压时（其他条件相同）生成物的含量总比低压时生成物的含量大。
（4）平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增加，但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加。
4．解答图像类题目的注意事项
（1）注意物质的转化率与其百分数相反。
（2）注意图像的形状和走向是否符合给定反应。
（3）注意图像是否过愿点。
（4）注意坐标格的数据，也可由它判断反应物或生成物在方程式里的系数，或据此求反应速率。
（5）注意抓两个变量间的关系，判断图像正确与否，可加辅助线，常在横坐标上画垂直线为辅助线来判断图像是否合理。
二、常见的平衡图像例析
1. 以v-t图像描述化学平衡移动的本质
例1已知合成氨的反应为：在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，下列图像中能正确描述正、逆反应速率(v)
变化的是（）
2. 以物质的量（浓度）－时间（n(c)-t）图像描述可逆反应达平衡的过程
例2在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）
A. 反应的化学方程式为2M N
B.
C、
D. ?
3.由化学反应方程式的特点，根据平衡移动原理，判断有关图像的正误，即平衡移动原理的应用。
例3反应X（气）＋3Y（气）2Z（气）＋热量，在不同温度、不同压强（p1＞p2）下，达到平衡时，混合气体中Z的质量分数随温度变化的曲线应为（）。
4. 以物质的量（转化率）－时间（n(R)-t）图像描述温度或压强对平衡移动的影响
例4 2000年北京测试题已知某可逆反应aA(气)+bB（气）cC （气）+Q在密闭容器中进行，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，混合气中B的质量分数（w B）与反应时间（t）的关系如图4所示。下列判断正确的是（）。
A.T1
B.T1>T2, P1 C. T1 D. T1>T2, P1>P2, a+b >c, Q>0 5. 以转化率（体积分数）－压强、温度（R－p、T）图像 判断平衡状态 例5 如图，条件一定时，反应2（正反 应为放热）中NO的与T变化关系曲线图，图中有a、b、c、d4个点，其中表示 未达到平衡状态，且的点是（） A. a B. b C. c D. d 6. 根据R（质量分数w、体积分数）－p、T图像判断反应特征 例6 已知反应 ，A 的转化率与p 、T 的关系如图，根据图示可以得出的正确结论是（ ） A. 正反应吸热， B. 正反应吸热， C. D. 正反应放热， ? 7. 由v-p （T ）图像描述平衡移动时正逆v 的变化 ? 例7 下列反应符合下图p-v 变化曲线的是（ ） A. 2HI(g) B. C. 4NO(g)+ D. CO(g)+C(s) 2CO(g) 8. 混合气体平均相对分子质量—温度（压强）（ ）图像 ? 例8可逆反应2A+B 2C （g ）+Q （Q>0）随T （℃）变化气体平均相对分 子质量的变化如图所示，则下列叙述中正确的是（ ） A. A 和B 可能都是固体 B. A 和B 一定都是气体 C. A 和B 可能都是气体 D. 若B 为固体，则A 一定为气体 9. 由体积分数—温度（）图像判断平衡进程 例9在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的，在不同温度，任其 发生反应，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。 ? （1）A 、B 、C 、D 、E 中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 ? （2）此反应的正反应是______热反应。 ? （3）AC 段曲线是增函数曲线，CE 段曲线是减函数曲线，试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为____________________________________________________。 ?（4） v 正 _____v 逆 一、几大影响因素对应的基本v-t图像 1．浓度 当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 改变浓度对反应速率及平衡的影响曲线： 2．温度。 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向着吸热的方向进行；降低温度，化学平衡向着放热的方向进行。 化学平衡图像专题知识梳理 由曲线可知：当升高温度时，υ正和υ逆均增大，但吸热方向的速率增大的倍数要大于放热方向的速率增大的倍数，即υ吸>υ放，故化学平衡向着吸热的方向移动；当降低温度时，υ正和υ逆 <υ放，故化学平降低，但吸热方向的速率降低的倍数要大于放热方向的速率降低的倍数，即υ 吸 衡向着放热的方向移动。 3．压强 对于有气体参加且方程式左右两边气体物质的量不等的反应来说，在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向着气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向着气体物质的量增大的方向移动。 改变压强对反应速率及平衡的影响曲线[举例反应：mA(g)+n(B)p(C)，m+n>p] 由曲线可知，当增大压强后，υ正和υ逆均增大，但气体物质的量减小的方向的速率增大的 倍数大于气体物质的量增大的方向的速率增大的倍数(对于上述举例反应来说，即'υ正增大的倍 数大于'υ逆增大的倍数)，故化学平衡向着气体物质的量减小的方向移动；当减小压强后，υ正和υ 均减小，但气体物质的量减小的方向的速率减小的倍数大于气体物质的量增大的方向的速率逆 减小的倍数(对于上述举例反应来说，即'υ正减小的倍数大于'υ逆减小的倍数)，故化学平衡向着气体物质的量增大的方向移动。 【注意】对于左右两边气体物质的量不等的气体反应来说： *若容器恒温恒容，则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等)，虽然容器中的总压强增大了，但实际上反应物的浓度没有改变(或者说：与反应有关的气体总压强没有改变)，故无论是反应速率还是化学平衡均不改变。 *若容器恒温恒压，则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等)，为了保持压强一定，容器的体积一定增大，从而降低了反应物的浓度(或者说：相当于减小了与反应有关的气体压强)，故靴和她均减小，且化学平衡是向着气体物质的量增大的方向移动。 化学平衡图像专题 基础知识： 对于反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H<0 m+n>p+q 条件改变变化结果 K变化平衡移动反应A的浓度C(A)A转化率C的含量条件改变ν逆ν正变 化 1C(A)增大 2C(A)减小 3C(C)增大 4C(C)减小 5温度升高 6温度降低 7压强增大 8压强减小 9加催化剂 课时探究 探究一、图像绘制，读图解题 例题1：氨气有广泛用途，工业上利用反应3H2(g)+ N2(g)2NH3(g) 来合成 氨气；某小组为了探究外界条件对反应的影响，在a b两种条件下分别加入相同浓度 时间t/min02468 条件a c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.50 1.100.800.80 条件b c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.30 1.00 1.00 1.00 12 1 T2 下同），△H 0，根据表格数据请在下面画出c(H2)-t图： (2)a条件下，0~4min的反应速率为；平衡时，H2的转化率为 ; 平衡常数为； (3)在a条件下，8min末将容器体积压缩至原来的1/2，11min后达到新的平衡，画出 8min~12min时刻c(H2)的变化曲线。 探究二、图像解题方法 1、反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H <0 m+n>p+q 反应速率和时间图如图所示 ，t 1时刻只改变一个影响因素 ①图1所示 ，t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ②图2所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ③图3所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ④图4所示 ，t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ⑤图5所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， 2、①对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)，右图所示， 请判断温度大小：T 1 T 2，△H 0 ②对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)，右图所示， 请判断温度大小：T 1 T 2，△H 0 P 1 P 2， m+n p 探究三、陌生图像的解题技能 1、解决的问题是什么？从图像可以得到什么信息？该信息与所学知识的关联?能用关联解决问题？ △H 0 mA(g)+nB(g) pC(g) ①y 是A 的浓度，△H 0，m+n p ②y 是C 的含量, △H 0，m+n p 第 1 页 共 3 页 专题五 化学平衡图像 考点1化学平衡图象常见类型 解题策略： (1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”) (2)找出曲线上的特殊点，并理解其含义。(如“先拐先平数值大”) (3)根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。 1、速率—时间图 此类图象定性地揭示了v 正、v 逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向． 6．对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W ，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X 、Y 、Z 、W 四种物质的聚集状态为（ ） A ．Z 、W 均为气体，X 、Y 中有一种是气体 B ．Z 、W 中有一种是气体，X 、Y 皆非气体 C ．X 、Y 、Z 、W 皆非气体 D ．X 、Y 均为气体，Z 、W 中有一种为气体 2、浓度—时间图 此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况． 7．图2表示800℃时A 、B 、C 三种气体物质的浓度随时间 的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答： （1）该反应的反应物是______； （2）反应物的转化率是______； （3）该反应的化学方程式为______． 3、含量—时间—温度（压强）图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征． 8．同压、不同温度下的反应：A （g ）＋B （g ）C （g ）；△HA 的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是 （ ） A ．T 1＞T 2，△H>0 B ．T 1＜T 2，△H>0 C ．T 1＞T 2，△H<0 D ．T 1＜T 2，△H<0 4、恒压（温）线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强． 10．对于反应2A （g ）＋B （g ）2C （g ）；△H<0，下列图象正确的是 （ ） 专题强化训练 巧解化学反应速率和化学平衡的图象题 (45分钟100分) 一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分) 1.一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。 下列判断正确的是( ) A.在0～50 min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B.溶液酸性越强，R的降解速率越小 C.R的起始浓度越小，降解速率越大 D.在20～25 min之间，pH=10时的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1 【解析】选A。在0～50 min内，pH=2和pH=7时反应物R都完全反应，降解率都为100%，A正确；R的降解速率与溶液的酸碱性及起始浓度均有关系，因此根据图中曲线所示，由于起始浓度不同，故不能判断R的降解速率与溶液酸碱性的直接关系，B、C错误；pH=10时，在20～25 min之间，R的平均降解速率为=0.04×10-4mol·L-1·min-1，D错误。 2.(2015·武汉模拟)有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，如图所示的是 A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是( ) A.正反应是放热反应；m+n>p+q B.正反应是吸热反应；m+n 10类化学平衡图像题例析 索金龙 化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 解题关键一是读图，弄清图像含义，通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位；搞清特殊点的意义，如坐标轴的“0”点，曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降。二是识图，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。三是用图，联想化学原理解答问题。 1. 以速度�时间(v-t)图像计算平衡浓度 例1 在容积固定为2L的密闭容器中，充入X、Y气体各2mol，发生可逆反应： X(g)+2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速度与时间t 的关系如图所示，则Y的平衡浓度表达式正确的是（式中S是对应区域的面积）（） 解析根据v-t曲线计算反应物的平衡浓度，初看题目似乎无从下手，若静心思考，从定义出发，Y减少的浓度，随着反应进行，逆反应同时生成部分Y，因此Y的平衡浓度为初始浓度与消耗浓度之差。瞬时速率与时间的乘积即为微小矩形的面积，累积计算则Y 减少的浓度表示为，Y增加的浓度表示为，则Y的平衡浓度表示为： ，故选B。 2. 以v-t图像描述化学平衡移动的本质 例2 已知合成氨的反应为：在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，下列图像中能正确描述正、逆反应速率(v)变化的是（） 解析此题易误选D，以为逆反应速率升高了正反应速率必然降低，其实升高温度放热、吸热方向的反应速率都增大，但吸热反应增大的幅度大，因此平衡向吸热反应方向移动，合成氨的正反应为放热反应，应选C。图A和图B分别是加压、增加反应物浓度后速率的变化情况。 3. 以物质的量（浓度）�时间（n(c)-t）图像描述可逆反应达平衡的过程 例3 在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（） A. 反应的化学方程式为2M N B. C. D. 解析解题关键是抓住起点和等特殊点，在0到时间内（或选取0到之间的任一点）从8mol到4mol减少了4mol，从2mol到4mol增大了2mol，因此N为反应物，方程式为2N M（从反应趋势看，N没有完全转化为M，故为可逆反应）。时 ，瞬时浓度也相等，但浓度变化并不相等，实际是，不再改变，达到了平衡状态，，体积相同，c与n成正比，因此只有选项D正确。 4. 以c-t图像描述等效平衡过程 例4 在425℃时，1L密闭容器中进行反应：2HI(g)，以不同的方式加入反应物或生成物均达到平衡（如下图） （1）将图示3种情况的反应物、生成物的初始浓度和平衡浓度填入表格。 （2）以上3种情况达到化学平衡是否为同一平衡状态？由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？ （3）等温、等容情况下，等效平衡的条件是什么？ 专题五化学平衡图像 一、化学平衡图象常见类型 1、速度—时间图 此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向． 例1．对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况下， 增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的 聚集状态为（） A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体 B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C．X、Y、Z、W皆非气体 D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体 专练1：A(g)+3B(g) 2C(g)+Q（Q>0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大，直达到新平衡的是（） A．升温 B．加压 C．增大c(A) D．降低c(C) E．降低c(A) 2、浓度—时间图 此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式 中化学计量数关系等情况． 例2．图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间 的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答： （1）该反应的反应物是______； （2）反应物的转化率是______； （3）该反应的化学方程式为______． 3、含量—温度（压强）—时间图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征． 例3．同压、不同温度下的反应：A（g）＋B（g）C（g）；△HA的含量 和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是（） A．T1＞T2，△H>0 B．T1＜T2，△H>0 C．T1＞T2，△H<0 D．T1＜T2，△H<0 例4．现有可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g）；△H<0，在相同温度、不同 压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如图4，其中结论正确的是（） A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3 C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3 4、恒压（温）线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强． 例5．对于反应2A（g）＋B（g）2C（g）；△H<0，下列图象正确的是（） 化学平衡图像 一、选择题（本题包括35小题，每小题2分，共70分。每小题有一个或两个选项符合题意。） 1．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（） A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s） B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C．反应开始时10s，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g) 2．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（） A．在（t1＋10）min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B．t1＋10）min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C．T℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L—1 A 0.1 mol·L—1 B和0.4 mol·L—1 C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol·L—1 D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 3．已知可逆反应aA＋bB cC中，物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡 B．该反应在T2温度时达到过化学平衡 C．该反应的逆反应是放热反应 D．升高温度，平衡会向正反应方向移动 4．右图表示反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＝－92.2kJ/mol。在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是（） A．t0～t1 B． t2～t3 C． t3～t4 D． t5～t6 化学平衡图像 一、选择题 1．一定温度下，在2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（ ） A ．反应开始到10s ，用Z 表示的反应速率为0.158mol/(L·s ） B ．反应开始时10s ，X 的物质的量浓度减少了0.79mol/L C ．反应开始时10s ，Y 的转化率为79.0% D ．反应的化学方程式为：X(g)＋ Y(g)Z(g) 2．（ 广东19）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的 意义。对于密闭容器中的反应：N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)， 673K ，30MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如下图所示。 下列叙述正确的是 A ．点a 的正反应速率比点b 的大 B ．点 c 处反应达到平衡 C ．点d (t 1时刻) 和点 e (t 2时刻) 处n(N 2)不一样 D ．其他条件不变，773K 下反应至t 1时刻，n(H 2)比上图中d 点的值大 3．下图是可逆反应A+2B 2C+3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断（ ） A ．正反应是放热反应 B ．若A 、B 是气体，则D 是液体或固体 C ．逆反应是放热反应． D ．A 、B 、C 、D 均为气体 4．同压、不同温度下的反应：A （g ）＋B （g ）C （g ）；△HA 的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是 （ ） A ．T 1＞T 2，△H>0 B ．T 1＜T 2，△H>0 C ．T 1＞T 2，△H<0 D ．T 1＜T 2，△H<0 5．现有可逆反应A （g ）＋2B （g ）nC （g ）；△H<0，在相同温度、不同压强时，A 的转化率跟反应时间（t ）的关系如图4，其中结论正确的是（） A ．p 1＞p 2，n ＞3 B ．p 1＜p 2，n ＞3 C ．p 1＜p 2，n ＜3 D ．p 1＞p 2，n=3 6．对于反应2A （g ）＋B （g ）2C （g ）；△H<0，下列图象正确的是 （ ） 7．T ℃时，A 气体与B 气体反应生成C 气体。反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T 1和T 2时，B 的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（ ） A ．在（t 1＋10）min 时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B ． t 1＋10）min 时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C ．T ℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L —1 A 0.1 mol·L —1 B 和0.4 mol·L —1 C 反应，达到平衡后，C 的浓度仍为0.4 mol·L —1 D ．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A 的转化率增大 8．右图表示反应N 2（g ）＋3H 2（g ） 2NH 3（g ）；ΔH ＝－92.2kJ/mol 。在某段时间t 0～t 6中 反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是（ ） A ． t 0～t 1 B ． t 2～t 3 C ． t 3～t 4 D ． t 5～t 6 n 2· · · · · a b c d e NH H 2 1 化学速率图像和化学平衡图像 一.物质的量浓度(物质的量)-时间图像 第1种类型:此类图象描述了一个可逆反应在一定条件下建立化学平衡的过程,能说明平衡体系各组分(某一组分)在平衡建立过程中的变化情况(平衡建立的过程图) 例1.一定温度下,在2L 的密闭容器中,X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示,下列描述正确的是( ) A.反应开始到10 s,用Z 表示的反应速率为0.158mol/(L ·s)。 B.反应开始到10s,X 的物质的量浓度减少了0.79 mol/L 。 C.反应开始到10s 时,Y 的转化率为79.0%。 D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)=Z(g)。 例2.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是（ ） A.反应的化学方程式为:2M ≒N 。 B.t 2时,正逆反应速率相等,达到平衡。 C.t 3时,正反应速率大于逆反应速率。 D.t 1时,N 的浓度是M 浓度的2倍。 例3.今有X(g)+Y(g)≒2Z(g) △H<0,从反应开始经过t 1后达到平衡状态,t 2 时由于条件改变,平衡受到破坏,在t 3时又达到平衡,引起t 2→t 3曲线变化的原因是( ) A.增大X 或Y 的浓度 B.增大压强 C.增大Z 的浓度 D.升高温度 例4.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,对于密闭容器中的反应：N 2(g)+3H 2(g)≒2NH 3(g),673K,30MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( ) n t 2 · · · · · a b c d e NH 3 H 2 0 t 1 t 化学平衡图象专题 1．牢固掌握相关的概念与原理，尤其要注意：外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。要能够画出相关的变化图象。 2．对于化学反应速率的相关图象问题，可按以下的方法实行分析： (1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与相关的原理挂钩。 (2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；一般生成物多数以原点为起点。 (3)抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率一时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度时，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度时，v(正)突变，v(逆)渐变。 (4)注意终点。例如在浓度一时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合相关原理实行推理判断。 3．对于化学平衡的相关图象问题，可按以下的方法实行分析： (1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。 (2)紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。 (3)看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 (4)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 (5)先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 (6)定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 4.几种平衡图像 对于反应mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)；△H＜0 ⑴转化率－时间 ⑵含量－时间图 ⑶转化率－温度－压强图 化学平衡常见图像分析 化学平衡图像问题得综合性强,思维难度大,就是许多学生感到困难得题型之一、化学平衡图像题得特征就是以图像得形式将一些相关量之间得关系通过形象直观得曲线表示出来,把习题中得化学原理抽象为数学问题,旨在考查学生对曲线得数学意义与化学意义之间对应关系得分析、理解与运用能力。 一、化学平衡常见图像及其分析 图像I: 图像分析: (1)若a、ｂ无断点,则平衡移动肯定就是改变某一物质得浓度导致、 (2)若ａ、b有断点,则平衡移动可能就是由于以下原因所导致:①同时不同程度地改变反应物(或生成物)得浓度;②改变反应体系得压强;③改变反应体系得温度。 (3)若平衡无移动,则可能就是由于以下原因所导致:①反应前后气体分子个数不变;②使用了催化剂、 (４)若在得上方,即平衡向正反应方向移动;若在得上方,即平衡向逆反应方向移动。 图像II: 图像分析: (1)由曲线得拐点作垂直于时间轴(t线)得垂线,其交点即为该条件下达到平衡得时间。 (2)由达到平衡得时间长短,推断与、与得相对大小(对于此图像:、)、 (3)由两平衡时,不同p、Ｔ下得量得变化可判断纵坐标y代表得物理量。 图像IＩI: 图像分析: (1)固定温度T(或压强p),即作横坐标轴得垂线,观察分析图中所示各物理量随压强p(或温度T)得变化结果。 (2)关键就是准确判断所作垂线与原温度(或压强)曲线得交点得纵坐标、 (3)y可以就是某物质得质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质得量分数等、 图像ＩV: 图像分析: (1)温度为点为化学平衡点、 (2)温度段就是随温度(T)升高,反应速率加快,产物得浓度增大或反应物得转化率增大。 (3)温度段就是随温度升高平衡向吸热反应方向移动得结果、 二、解答化学平衡图像问题得技巧 在解答化学平衡图像问题时,要注意技巧性方法得应用。 1、“先拐先平,数值大”:在含量—时间曲线中,先出现拐点得,则先达到化学平衡状态,说明该曲线得温度较高或压强较大; 2、“定一议二”:在含量—温度(或压强)曲线中,图像中有三个变量,先确定一个量不变,再讨论另外两个量得关系(因为化学平衡移动原理只适用于外界“单因素”得改变,导致得平衡移动得分析),即确定横坐标所示得量后,讨论纵坐标与曲线得关系或确定纵坐标所示得量后(通常作一条横坐标得垂线),讨论横坐标与曲线得关系。 三、典型考题例析 化学平衡图像专题 1．对反应2A（g）＋2B（g）3C（g）＋D（？），下列图象的描述正确的是 A. 依据图①，若t1时升高温度，则ΔH<0 B. 依据图①，若t1时增大压强，则D是固体或液体 C. 依据图②，P1>P2 D. 依据图②，物质D是固体或液体 【答案】B 2．下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲表示放热反应在有无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B. 图乙表示一定温度下，溴化银在水中的沉淀溶解平衡曲线，其中a点代表的是不饱和溶液，b点代表的是饱和溶液 C. 图丙表示25℃时，分别加水稀释体积均为100mL、pH=2的一元酸CH3COOH溶液和HX溶液，则25℃时HX的电离平衡常数大于CH3COOH D. 图丁表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大 【答案】B 3．—定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=－57.3 kJ/mol，往2L 恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化剂作用下发生反应①、反应②与反应③，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示，b点反应达到平衡状态，下列说法正确的是 A. a 点v(正)>v(逆） B. b点反应放热53.7 kJ C. 催化剂效果最佳的反应是③ D. c点时该反应的平衡常数K=4/3(mol-2.L-2) 【答案】A 4．如图是可逆反应A+2B?2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此推断错误的是 A. 正反应是放热反应 B. A、B一定都是气体 C. D一定不是气体 D. C可能是气体 【答案】B 5．下图是恒温下H 2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t1时刻改变的外界条件是 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 增大反应物浓度 D. 加入催化剂 化学平衡图像 1．在A（g）＋B（g）＝C（g）＋D（g）的反应体系中，C的百分含量和时间的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q 与P，则正反应是放热反应的图为（） 2．如图所示，反应2SO 2（g）＋O2（g）2SO3（g）；△H＜0，在不同温度、不同压强（P1＞P2）下达到平衡时，混合气中SO3的体积φ（SO3）随温度变化的曲线应为（） 3．用来表示可逆反应：2A （g）＋B（g）2C（g）（正反应放热）的正确图象是下图中的（） 4．对于可逆反应：A 2(g)＋3B2(g)2AB3(g)（正反应放热），下列图象中正确的是（） 5．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（）A．在（t1＋10）min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B．t1＋10）min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C．T℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L—1 A 0.1 mol·L—1 B和0.4 mol·L—1 C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol·L—1 D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 6．已知可逆反应aA＋bB cC中，物质的含量A% 和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 （） A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B．该 反应在T2温度时达到过化学平衡 C．该反应的逆反应是放热反应D．升高温度，平衡会向正反应方向移动 7．右图表示反应N 2（g）＋3H2（g）2NH3（g）； ΔH＝－92.2kJ/mol。在某段时间t0～t6中反应速率与 反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间 是（） A．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t6 8．在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，平衡后测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之 比n x/n y的关系如图所示，则X，Y的反应方程式可表示 为（） A．2X＋Y3Z B．3X＋2Y2Z C．X＋3Y Z D．3X＋Y Z 9．可逆反应aX（g）＋bY（g）cZ（g）在一定温 度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条 件，化学反应速率（v）－时间（t）图象如右图。则下列说法中正确的是（）A若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂 10．对达到平衡状态的可逆反应X＋Y Z＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如右图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为（） A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体 B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C．X、Y、Z、W皆非气体 D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体 化学平衡图像题的解题思路和要点 发表时间：2018-03-16T16:46:10.557Z 来源：《知识－力量》2017年11月下作者：杨永裕张红[导读] 该类问题是学生感到比较犯难的一类问题。本文将通过一些实例，对化学平衡问题中常见图像题进行深入的研究。 杨永裕[1]张红[2] （广东省肇庆市封开县江口中学，526500）摘要：由于化学平衡的图像问题不仅是对学生化学分析能力的考察，也是对学生化学平衡理论素养的考察，因此该类问题是学生感到比较犯难的一类问题。本文将通过一些实例，对化学平衡问题中常见图像题进行深入的研究。关键词：化学平衡；图像题；解题思路；要点 1化学平衡图像题的解题思路和要点首先，看面。看清直角坐标系平面中两坐标轴所表示的物理量。一般纵坐标可以是某物质的百分含量、反应物的转化率、产物的产率、混合气体的平均摩尔质量、反应速率等；横坐标一般为反应时间、温度、压强等。弄清曲线所代表的物理含义，明确纵坐标所示的物理量随横坐标所示的外界条件变化的趋势。其次，找点。把握图像中的特殊点，理解其含义，判断反应的特征或所处的状态。第一，原点。根据曲线是否经过原点，可判断反应起始特征。第二，拐点。曲线一般是连续光滑的，但出现拐点，说明反应到了一个新的状态，或反应过程中外界条件发生了改变。第三，交点。两曲线的交点表示在对应的条件下，纵坐标对应的物理量相等。第四，线外的点。在有些图像中，曲线上的点均表示平衡状态，而线外的点即表示非平衡状态。再次，察线。主要观察曲线的增减性、斜率、长短高低及连续性。第一，增减性。如图1表示某反应物的百分含量随温度的变化关系曲线是减函数，说明温度升高，反应物的百分含量减小，平衡正向移动，从而可判断该反应的正反应是吸热反应。第二，斜率。如图2中，正反应速率随压强变化的曲线比逆反应速率随压强变化的曲线斜率大，说明压强增大时，正反应速率的增幅比逆反应速率的增幅大，可判断该反应的正反应方向为气体体积减小方向。即增大压强平衡正向移动。第三，线的长短、高低。如图3表示在不同温度下，转化率随时间变化的曲线，OA对应的线段OA'比OB对应的线段OB'短，说明T1温度时，OA达平衡的时间短，反应速率快，则有T1大于T2，再根据达平衡后T2线高于T1线，判断出温度低，反应物转化率高，该反应正反应为放热反应。第四，线的连续性。在改变外界条件使平衡发生移动时，物质的浓度或反应速率随时间的变化的曲线的连续性，可判断改变的是何种外界条件。最后，析定量关系。根据坐标轴上的定量关系，可判断有关物理量的变化，确定反应方程式。 2化学平衡图像题的解题的应用2.1浓度—时间关系图像浓度－时间的图像的纵坐标一般是时间(t)，横坐标一般是浓度(c)。以该类图像的为载体的化学平衡问题，其一般设置的问题大致如下：1.写出其反应方程式；2.求各个物质的反应速率；3.求其化学平衡常数(K)等。 解析在选项A中，由图像可知，在t=10min时，Δc(X)=0.4mol/L，Δc(Y)=0.2mol/L，此时可得Δc(X)∶Δc(Y)=2∶1，因此可得X是NO2，Y 是N2O4，故选项A是正确的；在选项B中，由图像可知，反应处于平衡状态的时间：t=10～25min和t=30min以后，因此即可得b、d处于平衡状态。故选项B是正确的；在选项C中，t=25min时，c(NO2)增大了0.4mol，因此应该加入0.4molNO2。故选项C是错误的。因此本题选择C选项。点拨：在浓度－时间的图像中，要想很好的解决好该类图像，关注图像中转折点(达到平衡的点)是关键。由于该类图像的特殊性；各物质浓度的变化的内在联系及比例和化学方程式中的化学计量数是相等的，因此在解题是要抓住这一特点，往往可以解答很多问题。 1．由可逆反应测绘出图像，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（） (A)反应物中一定有气体(B)生成物中一定有气体 (C)正反应一定是放热反应(D)正反应一定是吸热反应 答案：BD 解析：温度不变时，增大压强，生成物的百分含量降低，说明平衡逆向移动，压强不变时，升高温度，生成物的百分含量增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应；而题中未给出具体的可逆反应，但是可以确定生成物中一定有气体。 题干评注：化学平衡的图像题 问题评注：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。 2．某一反应在一定条件下充分反应，一段时间后C、A、B之间的关系如图所示。试分析反应的化学方程式及A的转化率。 答案：反应的方程式为：A+2B 3C A的转化率为66.7% 解析：根据图像可知：A、B随着反应的进行不断减少，但没有完全反应，而C随着反应的进行不断增加，因此，该反应是由A、B生成C的可逆反应，再由图像可知，每消耗1份A 的同时，消耗2份B和生成3份C，则反应的方程式为：A+2B 3C则A的转化率为：已反应的A的量/原有A的总量×100%＝1/3×100%＝66.7% 题干评注：化学平衡的图像题 问题评注：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。 3．今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如图所示， （1）该反应的反应物是_________________ （2）该反应的化学方程式为_________________ （3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（） A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂 C、缩小体积，使体系压强增大 D、升高了反应温度 答案：反应物为X和Y；方程式为：X+Y Z；改变的条件为D。 解析：①水平线代表平衡状态②各物质的Δc呈反应系数比③达到平衡前，一般反应物浓度减小，产物浓度增大综上所述，反应物为X和Y，生成物为Z，三者的物质的量之比为：1：1：1，则该反应的方程式为：X+Y Z；t2到t3时，Z的值减少，X、Y的值增加，平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此改变的条件为：升高温度。 题干评注：化学平衡的图像题 问题评注：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。 4．对于反应A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g）（正反应放热）；有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。 答案：引起平衡移动的因素是升高温度。正反应是体积减小的放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动。 解析：由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是：a.升高温度；b.增大压强。根据反应方程式，正反应是体积减小的放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。 题干评注：化学平衡的图像题 问题评注：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。 5．对于m A （g）＋n B （g） p C（g）△H＝QKJ·mol-1 有如下图所示的变化， 化学平衡图像专题 解题思路：一看轴（纵、横坐标的意义），二看线（线的走向和变化趋势），三看点（起点、折点、交点、终点、零点的意义），四看要不要作辅助线（等温线、等压线、平衡线），五看量的变化（如浓度变化、温度变化等），六想规律（外界条件对反应速率的影响规律和化学平衡移动规律） 1. 速率-时间图 1. 对于达平衡的可逆反应X ＋Y W ＋Z ，增大压强则正、逆反应速度（v ）的变化如上图，分析可知X ，Y ，Z ，W 的聚集状态可能是（ ）。 (A)Z ，W 为气体，X ，Y 中之一为气体 (B)Z ，W 中之一为气体，X ，Y 为非气体 (C)X ，Y ，Z 皆为气体，W 为非气体 (D)X ，Y 为气体，Z ，W 中之一为气体 2. 在一定条件下，反应A(g)＋B(g)C(g)（正反应为放热反应）达到平衡后，根 据下列图象判断 A ． B ． C ． D ． E ． (1)升温，达到新的平衡的是( ) (2)降压，达到新的平衡的是( ) (3)减少C 的量，移向新平衡的是( ) (4)增加A 的量，移向新平衡的是( ) (5)使用催化剂，达到平衡的是( ) 2. 浓度（物质的量）-时间图 3. 在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的 物质的量随反应时间变化的曲线如右图，下列表述中正确的是（ ） A ．反应的化学方程式为： 2 M N B ．t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡 C ．t 3时，正反应速率大于逆反应速率 D.t 1时，N 的是M 浓度的2倍 3. 含量-时间-温度（压强）图 4. 可逆反应m A （s ）＋n B （g ） e C （g ）＋ f D （ g ），反应过程中，当其它 条件不变时，C 的百分含量（C ％）与温度（T ）和压强（P ）的关系如下图：下列叙述正确的是（ ）。 (A)达平衡后，加入催化剂则C ％增大 (B)达平衡后，若升温，平衡左移 (C)化学方程式中n ＞e +f (D)达平衡后，增加A 的量有利于平衡向右移动 5. 在密闭容器中进行下列反应：M （g ）＋N （g ） R （g ）＋2L 此反应符合下面 图像，下列叙述是正确的是（ ） (A ) 正反应吸热，L 是气体 (B ) 正反应吸热，L 是固体 (C ) 正反应放热，L 是气体 (D ) 正反应放热，L 是固体或液体 6. 可逆反应m A(s) + n B(g) p C(g) + q D(g)反应过程中，当其它条件不变 时，C 的质量分数与温度（T ）和压强（P ）的关系如图（T 2＞T 1）,根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（ ） (A)到达平衡后，若使用催化剂，C 的质量分数增大 化学平衡图像学案 一、速度-时间图： 可用于： 1) 已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。 2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。 例1、 引起平衡移动的因素是 ， 平衡向 方向移动。 例2、 引起平衡移动的因素是 ， 平衡向 方向移动。 例3、 已知对某一平衡改变温度时有如下图变化， 则温度的变化是 (升高或降低)， 平衡向 反应方向移动， 正反应是 热反应。 练习1、对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的原因可能是什么？并说明理由。 由于v 正、v 逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的原因 可能是 。 此题中引起平衡移动的因素是 。 练习2、对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 改变压强时有如右图变化，则压强变化是 (增大 或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n (>、<、=)p+q 。 练习3、对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有 如右图所示的变化，请分析t1时的改变原因可能是什 么？并说明理由。 练习4、对于达到平衡的可逆反应: X + Y W + Z 增大压强则反应速率的变化图象如图所示。据此分析 X 、Y 、W 、Z 的聚集状态是（ ） A. Z 、W 均为气态，X 、Y 中有一种为气体 B. Z 、W 中有一种为气体，X 、Y 均为气体 C. X 、Y 、Z 均为非气体，W 为气体 t v v 正 v 逆 t 1 t 2 t v v 正 v 逆 t1 t2 t1 t2 t v v 正 v 逆 v 逆 t1 t2 t v v 正 v 逆 t1 t2 t v v 正 v 逆 t1 t v v 正 = v V （正） V （正） V （逆） V （逆） 时间 t 化学反应速率化学平衡之图像题 一、选择题 1.(2012·武汉模拟)如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t 1时刻升高温度或者增大压强。速率的变化都符合的示意图的反应是( ) A ．4NH 3(g)＋5O 2 (g)4NO(g)＋6H 2O(g) ΔH <0 B ．2SO 2(g)＋O 2 (g)2SO 3(g) ΔH <0 C ．H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ΔH >0 D ．C(s)＋H 2 O(g) CO(g)＋H 2(g) ΔH >0 2.可逆反应m A(g)n B(g)＋p C(s) ΔH ＝Q ，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分 别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是( ) A ．m >n ，Q >0 B ．m >n ＋p ，Q >0 C ．m >n ，Q <0 D ．m 高中化学09化学平衡图像专题
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