高中化学-化学平衡图像专题

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。

*对于反应：mA(g)十nB(g)pC(g)，若m+n=p，则改变压强后的反应速率及平衡的曲线如下所示：由曲线可知，对于左右两边气体等物质的量的反应来说，改变压强后，对于υ正和υ逆来说，均同等程度地增大或减小，即'υ正='υ逆，所以化学平衡不移动。

4．催化剂使用催化剂，能用等程度地增大或减小正、逆反应速率，即'υ正='υ逆，故化学平衡不移动，只能缩短达到平衡所需要的时间。

图像如上图。

二、几种平衡图像的应用以反应mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)+Q为例引导学生分析下列各图，分析时突出“起点、折点、终点”及“曲线的变化趋势”1．转化率－时间【思考】转化率的高低代表什么？斜率的大小代表什么？【答案】转化率的高低可以看到平衡移动的方向，速率的大小表示的是反应的速率，综合看效果是：“先拐先平，数值大”意思是先出现拐点的则先达到平衡，说明反应速率快，所需时间短，则该曲线表示温度较高或压强较大2．含量－时间【思考】含量的高低代表什么？先拐先平代表什么？【答案】含量的高低可以看到平衡移动的方向，但是要注意是反应物的含量还是生成物的含量。

先拐先平表示的是反应的速率，一定是温度或者压强较高。

注意含量的高低和温度（压强）两者之间没有一定的关系。

3．转化率－温度－压强4．含量－温度－压强【思考】等温线和等压线一般的看图技巧是什么？【答案】定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。

知识点1：速率-时间图像【例1】某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)+Q上图表示该反应的速率（v ）随时间（t ）的变化关系，t 2、t 3、t 5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。

下列说法中正确的是 （ ）A ．t 2时增大了压强B ．t 3时降低了温度C ．t 5时升高温度D ．t 6时反应物的转化率比t 4时高 【难度】★【答案】C 变式1：反应N 2（g ）+3H 2（g ）2NH 3（g ）+Q 在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图，则图中氨的百分含量最低的时间段是 （） A ．t 0-t 1 B ．t 2-t 3C ．t 3-t 4D ．t 5-t 6【难度】★【答案】D 【例2】可逆反应a X(g)＋b Y(g)c Z(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后，t 0时改变某一外界条件，化学反应速率(v )－时间(t )图像如图。

下列说法正确的是 （）A ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是增大反应体系的压强B ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是加入催化剂C ．若a ＋b ≠c ，则t 0时只能是加入催化剂D ．若a ＋b≠c ，则t 0时只能是增大体系的压强 【难度】★【答案】C例题解析变式1：往一容积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2（g）+I2（g）2HI（g）-Q，当达到平衡后，t0时改变反应的某一条件（混合气体物质的量不变）且造成容器内压强增大，下列说法正确的是（）A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变B．平衡不移动，混合气体密度增大C．H2转化率增大，HI平衡浓度变小D．改变条件前后，速率图像如下图【难度】★【答案】D变式2：右图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象，影响平衡移动的原因可能是（）A．升高温度，同时加压B．降低温度，同时减压C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度D．增大反应物浓度，同时使用催化剂【难度】★★【答案】C【方法提炼】分析反应速度图像：①看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。

②看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。

升高温度时，△V（吸热）＞△V（放热）。

③看终点：分清消耗浓度和增生浓度。

反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。

④对于时间—速度图像，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”。

增大反应物浓度V正突变，V逆渐变。

升高温度，V吸热大增，V放热小增⑤全程速率一时间图，分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真探究知识点2：转化率-时间图像【例1】下图曲线a表示反应X（g）+Y(g) +N(s) Z(g)+M(g)+Q进行过程中X的转化率随时间变化的关系。

若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）A．升高温度B．加大N的投入量C．缩小体积D．加大X的投入量【难度】★【答案】C变式1：现有可逆反应A(g)＋2B(g) nC(g)+Q，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，其中结论正确的是（）A．p1＞p2，n＞3B．p1＜p2，n＞3C．p1＜p2，n＜3D．p1＞p2，n=3【难度】★【答案】D变式2：向某密闭容器中充入1 mol X与2 mol Y发生反应：X(g)＋2Y(g)a Z(g)+Q，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的平衡转化率的变化如图所示。

下列说法中正确的是）A．a＝2 B．T2＞T1C．A点的反应速率：v正(X)＝v逆(Z)D．用Y表示A、B两点的反应速率：v(A)＞v(B)【难度】★【答案】C【方法提炼】在转化率——时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。

它所代表的温度高、压强大。

这时如果转化率也较高，压强则反应中m+n>p+q，若转化率降低，则表示m+n<p+q；温度则正反应是吸热反应。

知识点3：含量-时间图像【例1】可逆反应aA（g）+bB（s）cC（g）+dD（g）在反应过程中，其他条件不变，D的质量分数和T或p的关系如下图所示，下列叙述中正确的是（）A．温度降低，化学平衡向逆反应方向移动B．使用催化剂，D的物质的量分数增加C．化学方程式中系数a<c+dD．无法根据图像确定改变温度后化学平衡向哪个反应方向移动【难度】★【答案】C变式1：同压、不同温度下的反应：A(g)+B(g)C(g)，A的含量和温度的关系如图所示，下列结论正确的是（）A．T1>T2, 正反应吸热B．T1<T2, 正反应吸热C．T1>T2, 正反应放热D．T1<T2, 正反应放热【难度】★【答案】C变式2：在一定温度不同压强（P 1＜P2）下，可逆反应2A(g) 2B(g) + C(g)中，生成物C在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是【难度】★【答案】B变式3：反应a M(g)＋b N(g)c P(g)＋d Q(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。

其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。

下列说法正确的是（）A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加【难度】★★【答案】B【方法提炼】这类图象题表明了各种反应物或生成物浓度，或某一组成的浓度反应过程中的变化情况，此类图象往往可反应出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向，分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

解这类题的方法和解第一类题类似，还是要注意曲线的起点、终点及变化趋势。

知识点4：等温线、等压线【例1】反应X(s)＋a Y(g)b Z(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中Z的体积分数。

据此可判断下列说法正确的是（）A．上述反应正方向是吸热反应B．上述反应正方向是放热反应C．b＞a D．a＋1＜b【难度】★【答案】B变式1：在容积一定的密闭容器中发生可逆反应Y(g)+2X(g) 2Z(g)-Q，平衡移动关系如图所示。

下列说法正确的是（）A．P1＞P2，纵坐标指Y的质量分数B．P1＜P2，纵坐标指X的转化率C．P1＞P2，纵坐标指Z的质量分数D．P1＜P2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量【难度】★【答案】C变式2：已知(HF)2(g)2HF(g)-Q，且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。