化学平衡图像的解题方法

化学平衡图象解题技巧作者：姚秀梅来源：《中学生数理化·教研版》2010年第01期有关化学反应速率和化学平衡的函数图象题,是从化学量的函数关系的角度考查对此内容的理解和应用能力.考查的图象主要有三类:第一类是化学平衡建立过程中有关量随时间变化的图象;第二类是平衡移动原理应用的图象;第三类是反应物或生成物物质的量(或浓度或质量分数)与时间关系的图象.一、知识规律1.对有气体参加的可逆反应,温度、压强、反应物浓度,三个条件中的任意一个物理量增大,则反应速率一定加快,到达平衡所需的时间缩短;但化学平衡的移动方向,需要根据“勒夏特列原理”具体分析得到.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.平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量一定增加,但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不定增加.二、方法指导1.看图象:看图象要五看.一看面,即看清横坐标和纵坐标所代表的物理量;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、极值点等;四看是否要作辅助线,如等温线、等压线;五看量,即定量图象中有关量的多少.2.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.作判断:结合题中给定的化学反应和图象中的相关信息,根据有关知识规律分析作出判断.三、解题规律1.“定一议二”原则在化学平衡图象中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后,讨论横坐标与曲线的关系.2.“先拐先平,数值大”原则在化学平衡图象中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大.四、典型例题例1 图1是某合成氨反应时的反应速率随时间的变化曲线.(1)t0时反应从哪方开始?向哪个方向进行?(2)t1、t2、t3时刻分别改变了什么条件?平衡移动的方向怎样?解析:(1)由图象可知t0时,v正>v逆≠0,反应应从两个方向同时开始,向正反应方向进行.(2)从图象可知t1时,v正>v逆,且v逆与原平衡线相连且都比原平衡大,应为通入N2或H2引起.平衡向正反应方向移动.t2时,v逆>v正.v正与原平衡线相接,且都大于原平衡改变的条件应为通入NH3,且平衡向逆反应方向移动.而t3时,v逆>v正,都比原平衡小,且与原平衡不相连,则改变的条件应为降低压强,逆反应方向移动.答案:(1)从两个方向同时开始.向正反应方向进行.(2)t1时通人N2或H2,向正反应方向移动.t2时通入NH3向逆反应方向移动,t3时降低压强,向逆反应方向移动.例2 反应L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图2.P1>P2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数.有下列判断:①该反应是放热反应;②该反应是吸热反应;③a>b;④aA.①③B.①④C.②③D.②④解析:根据平衡图象判断的原则:由压强的变化情况判断化学计量数的关系;由温度的变化情况判断反应吸热还是放热,采用的方法是“定一动一”,即定下温度由压强的变化情况判断化学计量数的关系或定下压强由温度的变化情况判断反应是吸热还是放热.从图象上可看出:随着温度的升高,G的体积分数减小,说明平衡向正反应方向移动,正反应吸热;当增大压强时,G的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,左边气体化学计量数之和小于右边,即a答案。

化学平衡图像的基本类型和分析方法一、化学平衡图像的基本类型1、速率—时间图（v-t图像）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。

←2NH3（g）中先补充N2和H2，如像平衡体系N2（g）+3H2（g）−→一段时间后又升高温度，其v-t图像如图2-30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）含量在反应过程中的变化情况。

←AB从开始至达到平衡以后的c-t变化关系如图2-31所示。

此类如A+B−→图像要注意各物质曲线的折点（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。

如果达到平衡后再改变条件，平衡发生移动，则依据平衡移动带来的浓度变化可以画出相应的c-t图像，依据c-t图像中浓度变化可以判断所变的条件。

如图2-32中，10min——15min内，c(SO2)、c(O2)减小的速率和c(SO3)增大的速率明显加快，可能的原因是加了催化剂或缩小了容器体积（增大了压强）或升高了温度；15min-20min内处于平衡状态；第20min时c(O2)“直线”增大后再慢慢减小，c(SO2)和c(SO3)分别在原起点上慢慢减小和增大，由此判断，第20min时的条件变化应是加入了氧气。

3、含量-时间-温度（压强）图此类图像表示的是不同的温度或压强下反应物或生成物的物质的量（体积）分数的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度（压强）下的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∆H或气体物质的化学计量数关系（是吸热反应还是放热反应，或者是气体体积增大的含有缩小的反应）。

对←cC(g)，常见此于反应aA(g)+bB(g) −→类图像如图2-33所示。

4、恒压（温）线该类图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），常见类型有如图2-34所示两种：5、其他类型如图2-37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四个点种，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）。

高二化学化学平衡图像专题1．图像问题解题步骤(1)看懂图像：①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义)；②看线(即弄清线的走向和变化趋势)；③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义)；④看是否要作辅助线(如等温线、等压线)；⑤看定量图像中有关量的多少。

(2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

(3)作出判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。

2．原则 (1)“定一议二”原则在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。

(2)“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。

1. 以速率—时间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表示的反应速度v正、v逆与时间t的关系如图所示,则Y的变化浓度表达式正确的是(式中S是对应区域的面积)()A.2−SaobB.SaobC.SdobD.1−Saob练习1. I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I−(aq)=I−3(aq)某I2、KI混合溶液中, I−3的物质的量浓度c(I−3)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).下列说法正确的是()A. 反应I2 (aq)+I−(aq)═I−3 (aq)的△H>0B. 状态A 与状态B 相比,状态A 的c (I 2)大C. 若反应进行到状态D 时,一定有v 正>v 逆D. 若温度为T 1、T 2,反应的平衡常数分别为K 1、K 2,则K 1>K 22. 以速率-时间图像描述化学平衡移动的本质 例2. 反应A(g)+B(g) C(g)；△H<0已达平衡,升高温度,平衡逆向移动,当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对时间的曲线为3.以物质的量(浓度)—时间图像描述可逆反应达平衡的过程 例3. 如图表示反应X (g )⇌4Y (g )+Z (g )△H <0,在某温度时X 的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述正确的是( )A. X 的平衡转化率为85%B. 第6 min 后，反应就终止了C. 若升高温度，X 的平衡转化率将大于85%D. 若降低温度,v 正减小,v 逆增大练习 500℃、20MPa 时,将H 2和N 2置于一容积为2L 的密闭容器中发生反应。

外界条件对化学反应速率的影响化学平衡移动与图像影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）增大浓度增加不变增加增加增大压强不变不变不变增加升高温度不变增加增加增加正催化剂不变增加增加增加总结：①只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方，v′正=v′逆>v正=v逆；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方，v″正＝v″逆<v正＝v逆。

②只要是浓度改变，一个速率一定是在原平衡的基础上改变；两个速率同时增大或减小(中间断开)一定是压强或温度改变。

③加入催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，平衡不移动。

速率和平衡图像分析：⑴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。

⑵化学平衡图像问题的解答方法：①三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看△V正、△V逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

②四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。

③先拐先平：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，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，则反应中m+n>p+q。

若转化率降低，则表示m+n<p+q。

④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。

化学反应速率化学反应进行的快慢程度，用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

关注化学平衡图像题解题方法提高学生能力作者：郭志诚来源：《成才之路》 2013年第15期甘肃通渭●郭志诚有关化学平衡的知识是高考考查的重点知识之一，其中的图像题是化学平衡中的常见题型，图像因为具有直观、简洁、明了的特点，在化学教学和命题中得到了普遍的应用，同时它又是化学平衡的重点、难点。

通过多种图像对化学反应速率和化学平衡有关知识的考查题目往往灵活多变并且涉及内容多且要求高，让学生掌握常见的平衡解题的一些方法，能提高学生的解题能力，起到事半功倍的效果。

一、图像题的解题关键遇到图像曲线的题目时首先是看图，通过观察图像中横坐标、纵坐标的含义；搞清特殊点的意义，比如坐标轴的“0”点，曲线的起点、终点、拐点、交叉点等，用以分析其特点和变化趋势。

然后是识图，结合题中给定的化学反应和数据，进行提取和挖掘隐含信息。

最后是用图，运用勒沙特列原理进行推理和判断解答问题。

二、化学平衡图像主要应用题①分析反应条件对反应速率及平衡的影响；②由反应判断图像正误；③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数或气体物质化学计量数的变化关系)；④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义；⑤由图像判断指定意义的化学反应；⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。

三、图像题的类型（1）速率———时间图。

特点：反应速率v作纵坐标，时间t作横坐标，即v———t图像。

定性地揭示了V 正、V 逆随时间（含条件改变对速率的影响）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。

当条件改变时，判断平衡移动的方法是：看v 正、v 逆的高低判断平衡移动的方向，若v 正＞v 逆，平衡正向移动；v 正＜v 逆，平衡逆向移动。

再看v 正、v 逆的连续或跳跃，如果v 正、v 逆有一个连续，有一个突变，那么一般是因为改变浓度条件而引起的；如果v 正、v逆同时有突变，则可能是温度、压强或催化剂等条件改变而引起的。

如图1，增大反应物浓度时，v 正突变，v 逆连续，且v 正＞v 逆，所以平衡正向移动；减小生成物浓度时v 逆突变，但v 正＞v 逆，所以平衡正向移动。

化学平衡图像专题知识点1：化学平衡图像题解题方法指导(1)看懂图像：①看轴：即弄清纵坐标与横坐标的意义；②看线：即弄清线的走向和变化趋势；③看点：即弄清起点、拐点、交点、终点的意义；④看是否要作辅助线：如等温线、等压线、平衡线等；⑤看量的变化：如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。

(2)联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

即利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体化学计量数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。

(3)“先拐先平，数值大”原则:在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，该先出现拐点的曲线对应的反应可能温度_____、压强____、浓度____或使用了___________。

（4）“定一议二”原则：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。

例如：mA(g)＋nB(s) ⇌pC(g)＋qD(g)左图：表示T2 T1，正反应是反应右图：表示P2 P1，正反应是气体物质的量增多的反应，即m+n p+q知识点2：化学平衡图像常见类型及分类解析1、浓度—时间图像（c-t图像）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：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_____________________________．2.速率—时间图像（v-t图像）解题技巧：分清正逆反应速率及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。