化学反应速率及化学平衡图像的分析方法和综合应用
一、【知识回顾】
1、化学反应速率
对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为：
常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·min-1等。
2、影响化学反应速率的外部因素
当物质确定时（即内因固定），在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界
条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。
3、化学平衡状态的概念及判断平衡的依据
（1）化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反
应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（2）判断可逆反应达到平衡状态的标志
例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡
③各气体的体积或体积分数一定平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡
正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即
V(正)=V(逆)
平衡②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则
V(正)=V(逆)
平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于
V(逆)
不一定平衡
④在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均
指V(逆)
不一定平衡
压强①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡
混合气体平均
相对分子质量M
①M一定时，只有当m+n≠p+q时平衡
②M一定时，但m+n=p+q时不一定平衡
温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不
变）
平衡
体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡
4、平衡移动的本质——V(正)≠V(逆)
V(正) > V(逆)，反应向着正反应方向移动；
V(正) = V(逆)，达到平衡状态，平衡不移动；
V(正) 5、影响化学平衡移动的外部因素 （1）浓度：在其他条件不变时,反应物浓度增大或生成物浓度减小,平衡向移动;反应物浓度减小或生成物浓度增大,平衡向移动? 增大反应物浓度，正反应速率逆反应速率 增大生成物浓度，正反应速率逆反应速率 减小反应物浓度，正反应速率逆反应速率 减小生成物浓度，正反应速率逆反应速率（填“增大、减小或不变） （2）压强 对于△v≠0的可逆反应,在其他条件不变时,增大压强,v正 v逆（填“增大、减小或不变；下同）；平衡向的方向移动;减小压强, v 正 v逆；平衡向的方向移动? 对于△v=0的可逆反应,在其他条件不变时,增大或减小压强, v正、v逆变化的程度 ；所以平衡移动? （3）温度 在其他条件不变时,升高温度, v正 v逆（填“增大、减小或不变；下同）；平衡向方向移动;降低温度, v正 v逆； 平衡向方向移动? （4）催化剂 由于在其他条件不变时，加入催化剂可以同等程度的改变反应速率，所以平衡移动，但是使用催化剂可以改变反应达到平衡的。 6.定量描述化学反应限度的方法： （1）化学平衡常数K 对于一般可逆反应：mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下达平衡： K= K为常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。 （2）平衡转化率α(A):表示反应在该条件下的最大限度。 对于一般可逆反应：mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下达平衡，A的转化率 c(A)初始 - c(A)平衡 α（A）= _ *100% c(A)初始 （3）平衡时，某一气态物质的体积（质量、物质的量等）分数 A的体积分数 = n(A)/n(总) *100% （其中，n(A)、n(总)均为平衡时的物质的量） 二、化学平衡图象的分析思路 1、看图像 一看面：看清图像中横坐标和纵坐标的含义。 二看线：弄清图像中线的斜率或线走势的意义。 三看点：明确曲线中点的含义（起点、终点、交点、拐点及图像的最高点、最低点等）。 四看量：定量图像中有关量的多少。 五看看是否需要辅助线：等温线，等压线等。 2、联想规律: （1）即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律? （2）掌握“先拐先平”原则，即高温高压时反应速率快，有利于先达平衡，也就是说在其 他条件相同时，较高温或较高压强达到平衡所用的时间短。 （3）运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系，即化学计量数 之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)转化值之比。 3、作出判断:依题意仔细分析作出正确判断? 三、化学反应速率及化学平衡图像的类型 １、速率—时间图 【例1】反应N2（g）+3H2（g）? 2NH3（g）△H＜0，在某一时间段中反应速率与反应过程 的曲线关系如图所示，则氨的百分含量最高的一段时间是___________。t1时的条件变化是 ___________，t4时的条件变化是______________。 正确答案：t0-t1 ; 降低压强；降低压强 解析：该反应为气体体积减小的反应，且为放热反应，由图象可知，t1时正逆反应速率均增 大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动；t3时正逆反应速率同等程度的增大， t4时正逆反应速率均减小，但逆反应速率大于正反应速率，则化学平衡逆向移动，由上述分 析可知，t3时平衡不移动，t1、t4时改变条件反应均逆向移动，氨气的含量减少，则氨气的 体积分数最高的一段时间为t0-t1；t1时正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速 率，平衡逆向移动，改变条件为降低压强；t4 时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于 正反应速率，改变条件是降低压强。 反 应 速 率 v逆 v正 v正 v逆 v逆 0 t1 t2 时间 v正 对于A(g)+2B (g)C(g) △H<0反应, 此图中t1时刻改变了条件； t2时刻改变了条件。 ２、浓度（物质的量）—时间图 【例2】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．50min时，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20～25min之间，pH=10时R的平均降解速率为?mol?L- 【例3】COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+ CO(g) △H=+108 kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）： （1）计算反应在第8min时的平衡常数K=_________（保留三位小数）； （2）比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“＞”或“=” ）； （3）若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)= ________ mol/L（保留三位小数） （4）比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以V （2~3）、V(5~6)、V(12~13)表示]的大小____________ 该反应的方程式 t2时刻v正v逆（填>、<、=） （5）比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)___ v(15-1 6)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是____________________________________。 正确答案： mol/L；<；；V(5~6)> V（2~3）= V(12~13)；>；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大。 3、含量—时间—温度（或压强或催化剂）图 （Ｃ％指产物百分含量，Ｂ％指某反应物百分含量） （１）含量—时间—催化剂 则a表示催化剂， b表示催化剂（填使用、不使用）。（２）含量—时间—温度（３）百分含量--压强—时间图像 则Ｔ１ T2 （填>、<、=）则Ｐ１Ｐ2（填>、<、=） 【例4】已知某可逆反应mA（g）+nB（g）?qC（g），在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t、温度T和压强P下B物质在混合气体中的体积分数B%的变化情况。由曲线分析，下列判断正确的是（） A． P1＞P2, T1＜T2, m+n＞q，△H＜0 B． P1＜P2, T1＞T2, m+n＞q，△H＞0 C． P1＞P2, T1＜T2, m+n＜q，△H＜0 D． P1＜P2, T1＞T2, m+n＜q，△H＞0 正确答案：D 解析：由图象可知，温度为T1时【例3】，根据P2时到达平衡的时间短，可知P2＞P1，且压强越大，B的含量高，说明压强增大平衡向逆反应方向移动，故正反应为气体体积增大的反应，即m+n＜p；压强为P2时，根据T1时到达平衡的时间短，可知T1＞T2，且温度越高，B的含量低，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，即△H＞0。 4、恒压（温）线： 【例5】有一化学平衡mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），如图表示的是A的转化率与压强、 温度的关系．下列叙述正确的是（） A.正反应是吸热反应；m+n＞p+q B.正反应是吸热反应；m+n＜p+q C.正反应是放热反应；m+n＞p+q D.正反应是放热反应；m+n＜p+q 正确答案：A 解析：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。 5、其他 （1）全程速率—时间图 【例6】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应： SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) 达到平衡，正反应速率随时间变化如下图所示。 由图可得出的正确的结论是（） A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1=△t2时,SO2的转化率：ab段小于bc段 （2）不同温度（压强）下的平衡曲线 【例7】有一反应：2A+B?2C，其中A、B、C均为气体，下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示时间，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，如图所示， 则下列描述正确的是（） A．该反应是放热反应 B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化 C．T1温度下a点表示若想达到平衡，可以采取增大压强的方法 D．c点可表示v(正)＜v(逆) 正确答案：B 四、【随堂训练】 1.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H＜0，下列研究目的和示意图相符的是 A B C D 研究目的压强对反应的影 响（P2>P1）温度对反应的影响平衡体系增加N2对 反应的影响 催化剂对反应的 影响 图示 正确答案：C 解析：A，压强增大，反应速率应该增快，但是P2的斜率要比P1小，A错误；B，温度升高，反应应向吸热的逆方向进行，转化率变低，B错误；C，加入N2的瞬间正反应速率迅速增大，逆反应速率不变；随后随着反应的进行，反应物浓度减小正反应速率减小，产物浓度增加逆反应速率增大；最终达到新的平衡，正逆反应速率相等，大于加入N2之前的反应速率。所以给出的曲线是符合的，C正确；D，加入催化剂以后不改变化学平衡，但是改变到达平衡的时间。催化剂加快反应速率使达到平衡的时间缩短了，所以有催化剂的那条线应该在无催化剂那条线的左边。 2.对于可逆反应：A(g)+2B(g) 2C(g)（正反应为吸热反应）,下列各图正确的是（） 正确答案：D 解析：A图：由于压力增大时,平衡向气体系数小的方向移动.反应中正反应是系数小的方向.因此,当压强增大时,正反应的速率增长应该比逆反应要快.而A图曲线恰好相反. B：T℃时,由于正逆反应速率都上升,因此可判断此时是进行了升高温度的操作.由于正反应吸热,因此升温时正反应速率应该增加的更大些. C：拐点意味着反应到此停止.因此,拐点越早,证明反应速率越快.显然,500℃时的反应速率要大于100℃时,因此C错. D：反应吸热,因此升温时,A的物质的量会下降得更多些；且由于升温导致反应速率加快,因此下降速率也更快些.符合D图. 3. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A（g）+xB（g）?2C（g）， 达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示．下列说法中正确的是（） 时降低温度，40min时升高温度 时反应达到平衡 C.反应方程式中的X=1，正反应为放热反应 D.该反应20~30min的平衡常数比30~40min的平衡常数大 正确答案：C 解析：A．由图象可知，30min时正、逆反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故A错误；B.由图象可知8min之后仍A、B浓度的减少和C浓度的增加，没有达到平衡；C. 由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可知X=1，则增大压强平衡不移动，40min 时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故C正确；~40min平衡没有移动所以平衡常数没有改变。 4.用来表示可逆反应2A(g)＋B(g) 2C(g)(正反应为放热反应)，下列图像中正确的为（??） 正确答案：AC 解析：此反应是正反应气体总体积减小、放热的可逆反应。A项，温度越高，达到平衡的时间越短，但平衡左移，C的质量分数降低，A正确。B项，表示温度与v的关系，随着温度的升高，v(正)与v(逆)的总体趋势却下降，不正确。C项，随着压强的增大，v(正)、v(逆)都增大，但平衡右移，v(正)>v(逆)，正确。D项，随着温度的升高，A的转化率应当降低，不正确。 5.在一定条件下某体积一定的密闭容器中发生的反应aA(g)+bB(g)xC(g)符合下图甲所示关系(c%表示平衡混合气体中C的百分含量，T表示温度，p表示压强)。则图乙中纵轴y是指（） A．平衡混合气的密度 B．平衡混合气中B的百分含量 C．平衡混合气的总物质的量 D．平衡混合气的平均相对分子质量 正确答案：D 6.取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应： 2NO2(g) N2O4(g)，ΔH＜0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是( ) 正确答案：BD．【分析】在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间．那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动．若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高；若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态． 7.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（） A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B．T2下，在0～t1时间内，υ(Y)＝mol/(L·min) C．M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆 D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小 正确答案：C 解析：A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多，A不正确；B、T2下，在0～t1时间内X的浓度减少了 （a－b）mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了?mol。反应速率通常用单位时间 内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为?mol/(L·min)，B不正确；C、根据图像可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快，到达平衡的时间 少，则温度是T1＞T2。M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C正确；D、由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正方应是体积减小的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X 的转化率升高，D不正确，答案选C。 8.在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下： 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 (注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2) 正确答案：A 解析：从表中的数据说明每个时间段内v (N2O)相等，故A项图像正确；B项图像错误；C 项从表中数据分析可知半衰期与浓度的关系图为，错误；D项从表中数据分析可知不同浓度下的转化率不同(浓度大转化率小)，在相同浓度条件下的转化率相同，故D 项图像错误。 9.汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0 （1）同一条件下该反应正反应的平衡常数为K1，逆反应的平衡常数为K2,K1与K2的关系式：____________ （2）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。 正确答案：K1=1/K2 bd 10. 某科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA(g)+bB(g) cC(g)的化学平衡的影响，得到如下图像（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数）： 分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应I中，若p1>p2，则此正反应为____________（填“吸热”或“放热”）反 应，也是一个气体分子数____________（填“减小”或“增大”）的反应。由此判断，此反应自发进行必须满足的条件是__________________。 （2）在图像反应II中，T1________T2（填“>”“<”或“=”），该正反应为_______________（填“吸热”或“放热”）反应。 （3）在图像反应III中，若T2>T1，则此正反应为____________（填“吸热”或“放热”）反应。 （4）在图像反应IV中，若T1>T2,则该反应能否自发进行 ____________ 正确答案：放热；减小；低温；<；放热；放热；不能自发 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 化学反应速率反应平衡图像题解析 一、图像拾零 1．速率—时间图 此类图像定性地揭示了正、逆反应速率随时间（含条件变化对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、等、动、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向等。 如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H＜0反应，其速率—时间图如下图所示：（1）当速率改变时分别是什么条件改变？ t1, t3, t5, t7 （2）哪些时间段是平衡状态？ （3）哪一段的N2的转化率最高？ 2．浓度—时间图 此类图像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。此类图像要注意各物质曲线的折点（即达到平衡时）时间应该相同。且各物质的浓度变化值应该满足方程式的计量系数之比。此类图像可以用于推测反应方程式。 如图所示，800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从 图上分析不能得出的结论是（） A．A是反应物 B．前2minA的分解速率是0.1mol(L min) C．若升高温度，A的转化率增大 D．增大压强，A的转化率减小 3．全程速率—时间图 如锌和盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的变化。 不同时间段的反应速率的变化情况不同。AB段反应速率逐渐增加是 因为该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快。而BC段反应速 率减小是因为随反应的进行，盐酸逐渐被消耗，浓度减小，反应速率减小。故分析时要抓住各节段的主要矛盾，认真探究。 4．含量—时间—温度（压强）图 此类图像要注意的是，折点对应的时间即是达平衡所需要的时间，时间越短表示反应速率越快。而水平线的高低表示达到平衡时各物质的浓度，它表明的是平衡移动的方向。 常见的形式有以下几种： 化学平衡常见图像分析集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY- 化学平衡常见图像分析 化学平衡图像问题的综合性强，思维难度大，是许多学生感到困难的题型之一。化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，把习题中的化学原理抽象为数学问题，旨在考查学生对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。 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，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。 （2）若a、b有断点，则平衡移动可能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）的浓度；②改变反应体系的压强；③改变反应体系的温度。 （3）若平衡无移动，则可能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）若在的上方，即平衡向正反应方向移动；若在的上方，即平衡向逆反应方向移动。 图像II： 图像分析： （1）由曲线的拐点作垂直于时间轴（t线）的垂线，其交点即为该条件下达到平衡的时间。 （2）由达到平衡的时间长短，推断与、与的相对大小（对于此图像：、）。 （3）由两平衡时，不同p、T下的量的变化可判断纵坐标y代表的物理量。 图像III： 图像分析： （1）固定温度T（或压强p），即作横坐标轴的垂线，观察分析图中所示各物理量随压强p（或温度T）的变化结果。 （2）关键是准确判断所作垂线与原温度（或压强）曲线的交点的纵坐标。 （3）y可以是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等。 图像IV： 图像分析： （1）温度为点为化学平衡点。 （2）温度段是随温度（T）升高，反应速率加快，产物的浓度增大或反应物的转化率增大。 （3）温度段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果。 二、解答化学平衡图像问题的技巧 在解答化学平衡图像问题时，要注意技巧性方法的应用。 化学平衡图像 说明： 对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： ①看图像，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。所谓看图像，是指：一看面（即横坐标和纵坐标的意义），二看线（即线的走向和变化趋势），三，看点（即起点、折点、交点和终点），四看要不要做辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势）等，这是解题的基础。 ②紧扣可逆反应的特征，搞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关系，注意图像的走向是否符合给定的反应，在条件与变化之间搭 桥；也可以根据坐标的数据，判断反应物或生成物在方程式中的系数，或据此求反应速率。 ④看清起点、拐点、终点，注意图像是否经过“原点”，即是否有“0”项，尤其是特殊点的意义，看清曲线的变化趋势。 二个原则： ⑤先拐先平—数值大原则：例如，在转化率-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定一议二原则：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有多个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。 ⑦注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系：某物质的转化率与其“百分数”相反。 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（） 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 化学平衡常见图像分析集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN] 化学平衡常见图像分析 化学平衡图像问题的综合性强，思维难度大，是许多学生感到困难的题型之一。化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，把习题中的化学原理抽象为数学问题，旨在考查学生对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。 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，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。 （2）若a、b有断点，则平衡移动可能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）的浓度；②改变反应体系的压强；③改变反应体系的温度。 （3）若平衡无移动，则可能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）若在的上方，即平衡向正反应方向移动；若在的上方，即平衡向逆反应方向移动。 图像II： 图像分析： （1）由曲线的拐点作垂直于时间轴（t线）的垂线，其交点即为该条件下达到平衡的时间。 （2）由达到平衡的时间长短，推断与、与的相对大小（对于此图像：、）。 （3）由两平衡时，不同p、T下的量的变化可判断纵坐标y代表的物理量。 图像III： 图像分析： （1）固定温度T（或压强p），即作横坐标轴的垂线，观察分析图中所示各物理量随压强p（或温度T）的变化结果。 （2）关键是准确判断所作垂线与原温度（或压强）曲线的交点的纵坐标。 （3）y可以是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等。 图像IV： 图像分析： （1）温度为点为化学平衡点。 （2）温度段是随温度（T）升高，反应速率加快，产物的浓度增大或反应物的转化率增大。 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 第12讲化学平衡图像分析例题 1、已知某可逆反应mA(g)＋ nB(g)pC(g) ＋Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示. A. T1＜T2, P1＞P2, m＋n＞P, Q＜0 B. T1＞T2, P2＞P1, m＋n＜P, Q＜0 C. T2＞T1, P2＞P1, m＋n＜P, Q＜0 D. T1＞T2, P2＞P1, m＋n＞P, Q＞0 2、如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反应:X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)＋Q的反应过程中X的转化率和时间的关系. 若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是 A. 加入催化剂 B. 增大Y的浓度 C. 降低温度 D. 增大体系压强 3、可逆反应N2＋3H22NH3＋Q,从反应开始经t1秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t2秒时发生移动，在t3秒时，又达到新的平衡状态. 试根据t2－t3秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么 图1 图2 4、气态反应A＋B C＋D,其它条件不变，在有催化剂条件(a)时和无催化剂条件(b)时的反应过程中,有关的量(纵坐标)随时间(横坐标)的变化情况错误的是 A B C D 5、右图为条件一定时,反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且V正＜V逆的点是 A. B 和C B. A 和E C. E D. A 和C 6、下图表示外界条件（温度、压力）的变 化对下列反应的影响. L （s ）＋G （g ）2R(g)－Q(吸热)在图中Y 轴是指 A. 平衡混合气中R 的质量分数 B. 平衡混合气中G 的体积分数 C. G 的转化率 D. L 的转化率 7、在容积相同的五个密闭容器中分别放 入同量的A 2和B 2，在不同温度下同时任其 发生反应：A 2（g ）＋3B 2(g) 2AB 3（g ）， 分别在某一同时刻测得其中AB 3所占的体积分数变化如图所示. 下列说法不正确 的是 A. 正反应是放热反应 B. E 、F 二点尚未达到平衡 C. H 、I 二点尚未达到平衡 D. G 、H 、I 三点可能已达平衡状态 参考答案 1B 2AD 3升温；增大N 2浓度 4AD 5C 6B 7C 习题 1、如右图所示表示平衡混合物中x 的百分 含量在不同的压强下，随温度变化的情况，在下列平衡体系中，x 可以代表用下横线标明的物质（反应中各物质为气态）的是 A ．N 2+2H 2 2NH 3 △H＜0 B ．H 2+I 22HI △H＜0 C ．2SO 32SO 2+O 2 △H＞0 D ．4NH 3+5O 24NO+6H 2O △H＜0 2、在溶积固定的4L 密闭容顺中，进行可逆反应：X （气）+2Y （气）2Z （气）并达到平衡，在此过程中，以Y 的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)与时间t 的关系如右图，如图中阴影部分面积表示 A ．X 的浓度的减少 B ．Y 的物质的 2. C% C% T2P2 T1P2 P1P2 T1P1 O t O t （4）（5） （1）p1________p2（2）p1________p2（3）p1_______p2 +_______q m n +______q +______q m n m n （4）p1_________p2，（5）T1与T2大小__________ m n +__________q△H________0 +_______q m n N M t 1 t 2 t 3 3. ) (\ % ) (/p T C T p O （1） C% T 105 P a 107 P a （2） O C% P 100 ℃500 ℃ （1）△H _________0 （2）△H _________0 m n +________q m n +________q 4. []C t →（如图24—7） 此反应是从何物质开始的：____________； t 2时改变的条件是：____________________。 5. n t →（如图24—8） 则用A 、B 表示的化学方程式是：_______________________。 6. 如m =3，n =1，q =2，试作出C 分解时v 正随时间的变化曲线：（2C 3A +B ） 7. 读图24—9，写出用A 、B 表示的化学方程式。 二、练习 1．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随着反应时间变 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 、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 2．对达到平衡的可逆反应X+Y W+Z ，增大压强则正、逆反应速度（v ）的变化如下图，分析可知X ，Y ，Z ，W 的聚集状态正确的是（ ） A B C t 1 t 2 t 图24—7 n 1.0 . 0.8 0.6 0.6 0.4 0.2 O 图24—8 t C B A α αA αB O 3 图24—9 n A B 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。 专题：化学反应速率化学平衡图像题精选精练（64题） A组基础训练型 1．右图中的曲线是在其他条件一定时反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）（正反 应放热）中NO的最大转化率与温度的关系。图上标有A、B、C、D、E五点，其中表 示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是 A A或E B C C B D D 2．有如下的可逆反应：X（g）＋2Y（g）2Z（g）现将X和Y以1︰2的体积比混 合在密闭容器中，加压到3×107Pa，达到平衡后，已知平衡状态时反应物的总 物质的量和生成物的总物质的量相等时，对应图中坐标上的温度是 A 100℃ B 200℃ C 300℃ D 不能确定 3．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 4．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 A B C D 5．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 6．现有可逆反应A（g）＋2B(g)n C(g)（正反应放热），在相同温度、 不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如右图所示，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 7．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应： NO（g）＋CO（g）＝0.5N2（g）＋CO2（g）；ΔH＝－373.2 kJ/mol。 右图曲线a表示该反应过程中，NO的转化率与反应时间的关系。若改 变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 A 加催化剂 B 向密闭容器中加入氩气 C 降低温度 D 增大反应物中NO的浓度 8．下图表示反应A（气）＋B（气）nC（气）（正反应放热）在 不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。 下列有关叙述正确的是 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 化学平衡图像问题专项练习 1．（2007·全国高考真题）右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是（） A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ C．该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ D．同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等 2．（2009·安徽高考真题）汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+CO(g) ? 1 2 N2(g)+CO2(g) △H=-373.4KJ/mol。在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： A．B．C．D． 3．（2014·安徽高考真题）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B C D 升高温度，平衡常 数减小 0～3s内，反应速率为v （NO2）=0.2mol?L-1 t1时仅加入催化剂，平 衡向正方向移动 达平衡时，仅改变x， 则x为c（O2） 4．（2013·安徽高考真题）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO，MgSO3(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是 选项x y A 温度容器内混合气体的密度 B CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比 C SO2的浓度平衡常数K 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， 标准实用 文案大全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+YZ+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 化学反应速率、化学平衡图像专题练习 一、ν-t图像或c-t图像 1. ν-t图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。 【练习1】对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H＜0，填写改变的条件及平衡移动的方向。 t1时，， 平衡向移动。 t2时，， 平衡向移动。 t3时，， 平衡向移动。 t4时，， 平衡向移动。 小结：改变条件，图像一点保持连续；改 变，两点突变，_____________使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。 【练习2】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，反应速率变化如右图所示，则图像中关于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 【练习3】在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如右图所示,则 对该反应叙述正确的是 A．正反应是吸热反应B．逆反应是吸热反应 C．m+n>p+q D．m+n化学平衡图像经典例题
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