人教高中化学选修4第二章第3节化学平衡图像专题

T o
B
T
o
C
P
o
D
P
例3：已知反应：H2O(g)＋C(s)
下列图像符合该反应的是: ( C )
CO(g)＋H2(g) △H＞0
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正 o D
o A
T
o B
T
o C
P
P
[例2] 下图表示可逆反应：
A(g) + B(g)
C(g)，
当增大压强时，平衡由a点移动到b点，正确的曲线是（
T1时A的 转化率
a1
转化率增大
温度降低
a2
T2时A的 转化率
T2
a2 →a1：转化率增大， 向正向移动
}
正向放热 逆向吸热
总结：温度曲线能判断出反应正向是放热还是吸热 o t
三、平衡移动图像：（两次平衡状态图像） 物质的量
1、过程图像
质量
浓度
转化率 百分比
特征：横轴：时间 （t），纵轴: n, m, c, a, φ , 曲线：温度曲线（T），压强曲线（P）
例1、已知反应： 2NO2 2NO + O2 △H＞0 当改变下列 条件时，符合要求的图像是： v v 1、增大反应物浓度；（ C ） V’逆 = V’正 V’逆 2、减小反应物浓度；（ D ） V正 3、增大生成物浓度；（ A ） V正 4、升高温度； （ F ） V’正 5、减小压强； （ E ） V逆 V逆 B ） 6、使用催化剂 ； （ o o
A t B t v
V’正 V正 V’逆 V逆 V逆 V’正 V逆
v
V正
v
V正
v

反应平衡时 ——v(正)＝v(逆)，c(反应物)、c(生成物)均 _不__再__改__变____，但不一定相等或等于化学 计量数之比
—以上过程中v－t图像表示如下：
2、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆 两个方向的反应速率相__等__时，反应体系 中所有参加反应的物质的质量或浓度保 持_恒_定__的状态。
4、化学平衡状态的判定标志
化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)平衡状态的判定：
1）、正逆反应速率相等 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了 m mol A，即v正＝v逆 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了 p mol C，即v正＝v逆 ２）、温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度 一定时(其他不变) ３）、颜色
①当m＋n≠p＋q时，Mr一定 ②当m＋n＝p＋q时，Mr一定
一定平衡 不一定平衡
７、一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于 密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)——SO3(g) ＋NO(g) ΔH＝－41.8 kJ/mol， 下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
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Nhomakorabea0 0。
4. 在一定条件下,可逆反应 A+B mC质量分数随 压强、温度的变化如图所示。
(1)温度T1 _>___T2, 正反应是放_热___反应。 (2)如果A、B、C均为气体, 则m__>__2
(3)当温度和容积不变时, 如向平衡体系中加入一定
量的某稀有气体, 则体系的压强_增___大________ 平衡_不_____移动。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加人一定量
的某稀有气体, 平衡_向__正___反__应___方___向__ 移动。
4、浓度--时间图像
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。 （1）该反应的反应物是：
A；
浓度
（2）反应物的转化率是： 2.0 A
1.6
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡图例分析
1、速率—时间图
看面------看线------看点
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ.增大C（反应物） Ⅱ. 吸热反应或气体体积减小方向
Ⅲ. 加入催化剂或气体体积不变的增大压强
2、百分含量(转化率)--时间--温度(压强)图像 原则：先拐先平，数值大 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
2NH3(g) △H<0,
3.下图中, p: 压强, T: 温度, n: 物质的量, t: 反应时间:
根据以上规律判断(填“>”“=”或“<”):
(((132)))反 反 反应应应IIIII:I::pT若2 1 (4)反应IV: 若
> > T2 T2
p>>T1 ,2△,TT△1H,1,△H△<H<H0>。>0

t
a.增大浓度 b.增大压强 c.升高温度 c.降低温度 d.加入催化剂 a.降低浓度 平衡 b.减小压强 下移
平衡 上移
练习1
1、以mA（g）+nB（g） qC （g）；为 例，若增大压强，或升高温度，重新达 ＞ ， 到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0 m+n___q ＞
V
V正 V逆
t1 t 2
•对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强 时有如下图变化，则压强变化是 增大 (增 大或减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n < (>、<、=)p+q。 v v v逆 v逆 v正 v正 t t t1 t2 t1 t2
•若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低 压强时，画出相关的 v – t 图。
v正 v逆
t1 t2
t
•引起平衡移动的因素是 减小生成物浓度，平衡 将向 正 方向移动。
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 (升高或降低)，平衡 向 正 反应方向移动，正反应是 吸 热反应。 v v正 v逆
t1 t2
v v逆 v正
t1 t2
t
t
•若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低 温度，画出平衡移动过程中的 v - t 图。
t
浓度——时间图像的关键:
1.何为反应物、生成物
2.反应物、生成物计量数关系
3.是否为可逆反应
二、速度-时间图：
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。
v
v正 v逆
t1 t2

【实验 2−6】：
向盛有 5 mL 、0.005 mol/L 的 FeCl3 溶液的试管中加 入 5 mL 、0.01 mol/L 的 KSCN 溶液，溶液呈红色。在这个 反应体系中存在下述平衡：
Fe3+ + 3 SCN-
Fe(SCN)3（血红色）
（1）、将上述溶液均分置于两支试管中； 向其中一支 试管中加入饱和 FeCl3 溶液 4 滴，充分振荡，观察溶液颜色 变化；向另一只试管中滴加 4 滴 1 mol/L 的 KSCN 溶液，观 察溶液颜色变化。
（2）、向上述两支试管中各滴加 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液3 ~ 5 滴，观察现象，填写下表。
实验 2−5编号1 Nhomakorabea2
步 骤（1）
滴加饱和 FeCl3 溶液
滴加 1 mol/L KSCN 溶液
现象
步 骤（2） 现象
滴加 NaOH 溶液
滴加 NaOH 溶液
结论
实验 2−5
编号
1
2
步 骤（1）
【实验 2−5】：
已知在 K2Cr2O7 的溶液中存在着如下平衡：
Cr2O72 + H2O
Cr2O
2 4
+
2 H+
答： CO 转化为 CO2 的转化率为 83.
K Cr O 为橙色， K CrO 为黄色。 0 mol CO 与 10 mol
（2）、设 H2 的消耗浓度2为 x ，2根据7题意有：
2
CO (g) + H2O (g)
CO2 (g) + H2 (g)
K = 1.0 求：CO 转化为 CO2 的转化率。
解：设容器体积为 V ；
反应过程中消耗 CO 的物质的量为 x ，

与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 温度：T1>T2>T3 B. 正反应速率：
v(a)>v(c)、v(b)>v(d) C. 平衡常数：
K(a)>K(c)、K(b)＝K(d) D. 平均摩尔质量：
M(a)<M(c)、M(b)>M(d)
PART 5
5、其它图像
5、其它图像
（反应物） 转化率
P2
一切和温
大
度一样
t
P1＞P2 m+n＝p+q
③同时确定ΔH和左右气体系数
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
B%
T2P2
P2＞P1 m+n＜p+q
升温右移
T1＞T2 ΔH＞0
T1P2
加压左移 T1P1
t
PART 4 4、恒温线、恒压线
4、恒温线、恒压线
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
C. 反应方程式中的 x＝1，正反应为 放热反应
D. 该反应20～30 min的平衡常数比30～40 min的平衡常数大
PART 3 ɑ－t－T图像和ɑ－t－P图像
3、ɑ－t－T图像和ɑ－t－P图像 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
①确定ΔH A 的 转 化 率
T1 升温左移
A的转化率 加压左移
10MPa 100MPa
A%
500℃
200℃
1000MPa
升温左移 T1
T
ΔH＜0 m+n＜p+q
P
请自己分析此图像

的关系如图，下列有关叙述正确的是 A
A、A点时混合物的V(正)> V(逆)
B、A点比B点反应速率快 C、n>p D、m+n>p
N%
A. C .B
压强
2、可逆反应2A+B
2C(g) △H<0 ，随温度变化气体平均摩尔质量
如图所示，则下列叙述正确的是 C A．A和B可能都是固体 B．A和B一定都是气体
六、几种特殊的图像 2.对于化学反应 mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)，L 线上
所有的点都是平衡点(如下图)。L 线的左上方(E 点)，A 的百分 含量大于此压强时平衡体系的 A 的百分含量，所以，E 点 v 正 ＞v 逆；则 L 线的右下方(F 点)，v 正＜v 逆。
练习：
1、mM(s)+ nN(g) pQ(g) △H<0 。在一定温度下平衡时N%与压强
m + n > p +q ( > = < )
三、百分含量(转化率)--时间--温度(压强)图象
可逆反应 mA(g) + nB(g)
pC(g) +qD(g)
C%
B%
A
T1
T1
B
T2
T2
t1
t2
1、T1 < T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应
（放热、吸热）
tБайду номын сангаас
t
2、T1 > T2 ( > = < ) 正反应是 放热反应 （放热、吸热）
t1是到达平衡状态的时间。试回答： （1）该反应的反应物是：
A； （2）反应物的转化率是：
浓度

百分含量与原平衡相比
；②通入一定量B，平衡 移动，
达到平衡时A百分含量与原平衡相比 。
(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则A的转化率
，
保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，A的转化
率
。
(1)正向 减小 逆向 减小 (2）正向 不变 逆向 不变
2.已知一定温度和压强下，在VL的密闭容器中充有 1molA和1molB，保持恒温恒压，使反应
程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）
a＋c＝4
b＋5c/4＝5 。
（2）在恒温恒容条件下，对反应前后气体体积x 相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物 质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效。
特点：平衡时各组分的百分含量相同，浓度、物质的量不
同（与原用量成比例）
例题：在一个固定体积的密闭容器中，加2molA，
1molB，发生反应：
A（g）＋B（g）
2C（g）达到平衡时，C
的质量分数为w％，在相同条件下按下列情况充入
物质，达到平衡时C的质量分数仍为w％的是（CD ）
A、2molC
B、3molC
C、4molA，2molB D、1molA，2molC
（3）在恒温恒压条件下，改变起始时加入物质 的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边物 质的物质的量之比与原平衡相同时，则达到平衡 后与原平衡等效。 特点：平衡时各组分的浓度、百分含量相同，物 质的量不同（与原用量成比例）
A（g）+B(g)
C(g)
达到平衡时，C的体积分数为40%。欲使温度和
压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入
2molA和2molB,则反应达到平衡时，容器的体积
为

C 1)写出化学反应方程式： （３）含量 — 时间 — 压强
【例题】 可逆反应A（g）+2B（g） C（g）分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0.
A A+2B 【例题】下图是在其它条件一定时，反应:
【例题】对于反应aA(g) + bB (g)
cC (g) ， △H=Q KJ/mol, 分析下列图像。
加入催化剂或增大压强
3．全程速率— 时间图
υ
B
Zn与足量盐酸的反应，
反应速率随时间的变化图像。
A
C
解释原因：
图3
t
AB段（v渐增），
反应为放热反应，随反应的进行温度升高，反应速率增大；
BC段（v渐小），
随反应的迸行，溶液中 H+浓度渐小，导致反应速率的减小。
4.百分含量(或转化率)-时间-温度(或压强或催化剂)图像
请回答下列问题
【（例1题）】 与①比较，②和③ 可分逆别反应仅A（改g）变+2一B（种g） 反C应（g条）分件别。在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0. 【0所0例9改m题o】l/变(L已·m知的in反)条应m件M(S和)+ 判nN(断g) 的pQ理(g)； （1（由0２30）是m）②o该含l/：反L_量加、应_c—的(催_B时)_=化0间_.___—剂___温_0，，度_判_达断_其到_理；平由是衡__的____时___间___缩___短___，___平___衡___时_。A的浓度未变； (如3)右作图出③在判升_密断_闭：温_容看_，器清_中题达_进目_行描到_下述_平列与_反限_衡应_制:条的；件时间缩短，平衡时A的浓度减小
速
率 ν逆
0

B%
A.T1＜T2,P1＞P2,m＋n＞P,△H>0 B.T1＞T2,P2＞P1,m＋n＜P,△H>0 C.T2＞T1,P2＞P1,m＋n＜P,△H>0 D.T1＞T2,P2＞P1,m＋n＞P,△H<0
T2P2 T1P2 T1P1
t
看图技巧：图象中 有三个量时，“定 一议二”，再看曲线的变化趋势。
试一试
m+n__>_p+q
m+n_>_p+q
m+n_<_应为_吸___热_反应 正反应为_吸__热__反应
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
FG H
E
I
T
3、 右图为条件一定时,反应 2NO＋O2
2NO2 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( C ) A. B和C B. A和E
C. E
D. A和C
α
1.01×104Pa
200℃
300℃
T
P
正反应吸热 m+n>p+q
正反应吸热 m+n=p+q
例4． 下图表示外界条件（温度、压强）的
变化对下列反应的影响.
L（s）＋G（g） 2R(g) △H>0
在图中Y轴是指（ B ）
A.平衡混合气中R的质量
分数
Y
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
二、化学平衡图像类型
1、组成(含量w%、n、c、α%)—时间图像 2S02(g)+O2(g)＝2S03(g) △△HH﹤0 先拐先平，数值大。 T2>T1