化学平衡图像、等效平衡

化学平衡图像和等效平衡[目标导航] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解答方法。

2.知道等效平衡的含义，学会等效平衡的分析判断方法。

一、化学平衡图像的基本类型1．速率—时间图(v －t 图像)如图所示，此类图像定性地揭示了v (正)、v (逆)随时间而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动(“变”)方向等。

对于反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＜0的速率变化如图所示：2．浓度—时间图(c －t 图像)此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。

此类图像中各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。

如图所示：3．速率—温度(压强)图(v －T 或v －p 图像)反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的ΔH 或气体体积关系。

如图所示：4．恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c )或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T )或压强(p )，常见类型有如下图所示两种情况：5．含量—时间—温度(压强)图此类图像表示的是不同温度或压强下反应物或生成物的物质的量(体积)分数或转化率的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度(压强)下平衡状态的物质的量分数比较等信息，由图像可以判断T1、T2或p1、p2的大小，再判断反应的ΔH或气体物质的化学计量数关系(是吸热反应还是放热反应，是气体体积增大的反应还是缩小的反应)。

6．平衡常数变化图像平衡常数只随温度的变化而变化。

对于反应2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0，温度升高，正反应的平衡常数变小，逆反应的平衡常数变大。

如图所示。

7．其他类型如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T )的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v正＞v逆的点是c，表示v正＜v逆的点是a，而b、d点表示v正＝v逆。

诚西郊市崇武区沿街学校第十六讲等效平衡与化学平衡图像(第一课时)一、要点精讲1、等效平衡问题在一定条件下〔定温、定容或者者定温、定压〕，对同一可逆反响，虽然，这样的平衡称为等效平衡。

2、等效平衡的判断类型全等平衡相似平衡等效效果平衡混合物中一样物质的物质的量、含量对应相等平衡混合物中一样物质的物质的量比值相等、含量对应相等外界条件恒温恒容恒温恒容恒温恒压反响特征反响前后△V(g)、△n(g)≠0反响前后△V(g)、△n(g)＝0反响前后△V(g)、△n(g)＝0或者者≠0判断方法二、【典型例题】【例1】〔06一模)将2molA和2molB充入某密闭容器中发生反响：2A(g)+B(g)xC(g)，到达化学平衡后，C的体积分数为a。

假设该反响的条件分别和以下各选项的条件一样，以下判断正确的选项是AD A．假设在恒温恒容下，当x=1时，按1molB、lmolC作为起始物质，到达平衡后，C的体积分数仍为a B．假设在恒温恒容下，当x=2时，将2molC作起始物质，到达平衡后，C的体积分数大于aC．假设在恒温恒容下，当x=3时，2molB、6molC作起始物质，到达平衡后，C的体积分数不等于a D．假设在恒温恒压下，按3molA、3molB作起始物质，到达平衡后，C的体积分数仍为a，那么x可为任意正整数【例2】(06四县联考〕一定温度下，有可逆反响：2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)；ΔH＜0。

现将2 mol A和2 mol B充入体积为V的甲容器，将2 mol C和6 mol D充入乙容器并使乙容器在反响开始前的体积为2V(如图1)。

关于两容器中反响的说法正确的选项是A．甲容器中的反响先到达化学平衡状态B．两容器中的反响均达平衡时，平衡混合物中各组份的体积百分组成一样，混合气体的平均相对分子质量也一样C．两容器达平衡后升高一样的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示D．在甲容器再充入2 mol A和2 mol B，平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓度的2倍【例3】如下列图，当关闭K时，向A中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始时V〔A〕=V〔B〕=a升，在一样温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生以下反响：2X〔g〕+2Y〔g〕Z〔g〕+2W〔g〕△H＜0到达平衡〔Ⅰ〕时V〔B〕=0.9a升，试答复：〔1〕B中X的转化率α〔X〕B为〔2〕A中W和B中Z的物质的量的比较：n〔W〕An〔Z〕B〔填＜、＞、或者者＝〕〔3〕翻开K，过一段时间是是重新达平衡〔Ⅱ〕时，B的体积为升〔用含a的代数式表示，连通管中气体体积不计〕〔4〕要使B容器恢复原来反响前的体积，可采取的措施是【解析】〔1〕平衡时B中总物质的量为：0.9a×18/a=1mol，设：参加反响的X为nXmol有：2∶1=nX∶〔18-1〕nX=molα〔X〕B=/4=90℅〔2〕B平衡状态可视为A状态体系体积缩小一半形成的，而A体系体积缩小时，平衡向正方向挪动，也就是B中Z的物质的量在2倍于A中Z的物质的量的根底上有所增加，又A中W物质的量是Z的2倍，所以B中Z的物质的量大于A中W的物质的量。

考点15 化学平衡图像与等效平衡【核心考点梳理】一、化学平衡图像1．反应速率图像(vt图)(1)“渐变”类vt图——浓度对化学反应速率的影响图像Ⅰ中，v′(正)突变，而v′(逆)渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′(正)突变，平衡正向移动。

图像Ⅰ中，v′(正)渐变，v′(逆)突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度，使v′(逆)突变，平衡正向移动。

(2)“断点”类vt图——温度(或压强)对化学反应速率的影响图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应)，改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。

图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应)，改变的条件是降低温度(或减小压强)。

(3)“平台”类vt图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。

(4)速率－温度(压强)图这类图有两种情况：一是不隐含时间因素的速率－时间图，二是隐含时间变化的速率－时间图。

以2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0为例，vT(p)图如图：2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)t图像]此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。

解题原则：注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻)，各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。

等效平衡和平衡图像—等效平衡问题一、概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量．．．．（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“全等等效和相似等效”）。

概念的理解：（1）只要是等效平衡，平衡时同一物质的百分含量．．．．（体积分数、物质的量分数等）一定相同（2）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）比较时都运用“一边．．．倒”倒回到起始的状态．．．．．．．．．．进行比较。

二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种：I类：全等等效——不管是恒温恒容．．．．还是恒温恒压．．．．．．．．就．．．．．。

只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同，平衡时百分含量（体积分数、物质的量分数）一定相等]外还有如下特征“．一边倒．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．”．后同物质的起始物质的量相等，平衡物质的量也一定相等。

拓展与延伸：在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1．将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中，发生如下反应：2X (g)+Y(g)2Z (g)，反应达到平衡状态A时，测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol。

若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示，请回答下列问题：（1）若保持恒温恒容，且起始时a=3.2mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同，则起始时b、c的取值分别为，。

考点四平衡图像及等效平衡一化学平衡图像【基础梳理】1．物质的量（浓度）——时间图像思考：在2 L刚性密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。

根据图像回答下列问题：(1)横坐标表示反应过程中时间变化，纵坐标表示反应过程中各物质的物质的量（浓度）的变化。

(2)该反应的化学方程式是_________________________________(3)在反应进行到2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是。

(4)若用A物质的量浓度的变化，表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是2．转化率（百分含量）——压强（温度）图像思考：反应a A(g)＋b B(g) c C(g)在不同温度下(T1<T2)，压强(p)与混合气体中C 的含量(C%)的关系图像如图所示。

根据图像回答下列问题：(1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C%，化学平衡移动，a＋bc。

(2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C%的变化是，化学平衡移动，正反应是反应。

3．转化率（百分含量）——时间图像：思考：对于反应a A(g)＋b B(g) c C(g)有如下图像：根据图像回答下列问题：(1)图1中，温度T1、T2的大小关系是T2T1，温度升高，C%(C的含量)的变化是，化学平衡移动，正反应是反应。

(2)图2中，压强p1、p2的大小关系是p1p2，压强增大，C%(C的含量)的变化是，化学平衡移动，a＋bc。

【即时练习】1．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，下列分析中不正确的是()A．图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B．图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高2．下列各图中，表示2A(g)＋B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()3．由某可逆反应绘出图像如图所示，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不正确的是()A．反应物中可能含有气体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4．下列各图是温度(或压强)对2A(s)＋2B(g) 2C(g)＋D(g)ΔH<0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是()5．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)ΔH<0，某研究小组研究了当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：根据上图回答下列问题：(1)图Ⅰ研究的是不同压强对反应的影响，且________的压强较高(填“甲”或“乙”，下同)。