化学平衡中的作图问题

高考化学复习-化学平衡图像问题详解在教辅资料或模拟题中经常会出现下列经典图像对于化学反应mA(g)＋nB(g)＝pC(g)＋qD(g)图1 图2设置的问题及解释如下：M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。

思考M点一定就是平衡点吗？M点后一定是平衡移动吗？先来看几道高考题：1、（2019江苏）在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。

下列说法正确的是A．反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000【思考】最高点是平衡点吗？分析实线和虚线变化的原因是什么？从题目信息可以看出，最高点不是平衡点，相同时间，转化率减低，可能是催化剂降低活性（注意区别失活与减低活性）【答案】BD【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO 转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，∆H<0，故A错误；B.根据上述分析，X 点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确；C.Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误；D.设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=>=2000，故D正确；故选BD。

高考28题中的作图问题一、看图问题例1：在一密闭容器中发生反应N 2＋3H 2 2NH 3 △H ﹤0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

(1)判断t 1、t 3、t 4时刻分别改变的一个条件。

t 1时刻_____ ___； t 3时刻______ __； t 4时刻____ ____。

小结：二、作图问题 1、单条件定性型例2：（1）如果在t 6时刻，从反应 体系中分离出部分氨，t 7时刻反应达到平衡状态，请在上图中画出反应速率的变化曲线。

（2）如果恒温恒压条件下t6时刻充入一定量的NH 3，t 7时达到平衡，请作图。

例3：2CO 2(g)＋6H 2(g)CH 2＝CH 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝ a kJ ·mol －1保持某温度（大于100℃）不变，在体积为V L 的恒容容器中以n (H 2)∶n (CO 2)＝3∶1的投料比加入反应物，至t 0时达到化学平衡。

t 1时将容器体积瞬间扩大至2V L 并保持不变，t 2时重新达平衡。

作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图像。

O t t t 时间M 25 20 15 10 5例4：氨催化氧化制NO在热的铂铑（Pt-Rh）合金催化下进行，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，反应过程中合金始终保持红热。

NH3转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

2、单条件定量型例5：在一容积为4 L的密闭容器中，加入的N2和的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g )△H＜0，反应中NH3的物质的量浓度变化情况如右图：在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第7分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为 mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

化学平衡中的图像问题化学平衡图像题的类型：从坐标轴来看一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。

从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。

解题步骤：解题技巧：(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。

(2)定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。

(3)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。

一、二维图像：1．物质的量－时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的物质的量变化情况。

解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质物质的量的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。

例1．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t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 NB、C．、t3时，V正＞V逆D、答案：D解析解题关键是抓住起点和t1、t2、t3等特殊点，在0到t2时间内（或选取0到t3之间的任一点）从8mol到4mol减少了4mol，从2mol到4mol增大了2mol，因此N为反应物，方程式为2N M（从反应趋势看，N没有完全转化为M，故为可逆反应）。

t2时n N=n M，瞬时浓度也相等，但浓度变化并不相等，实际是V正＞V逆，t3时n N、n M不再改变，达到了平衡状态，V正=V逆，t1时n N=2n M，体积相同，c与n成正比，因此只有选项D 正确。

2．浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。

解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，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。

常见化学平衡图象题型图象题是化学平衡中的常见题型，是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直观反映。

同时，它又是化学平衡的重点、难点，学生的疑惑点、失分点。

怎样解决有关图象问题呢?下面将举例讨论。

一、图象题的一般解题思路这类题目是讨论自变量x（如时间、温度、压强等）与函数值y（如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目。

1．分析纵横坐标及曲线表示的意义。

2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。

3.分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。

4.有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定其他量为恒量。

二、图象题的类型1．物质的量（或浓度）—时间图象[例题1]：一定温度下，在2 L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下图所示：下列描述正确的是（）A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)Ｂ．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/LＣ．反应开始到10 s时，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、速率—时间图象[例题2]：某温度下，在密闭容器里ＳＯ２、Ｏ２、ＳＯ３三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2ＳＯ２＋Ｏ２2ＳＯ３（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。

①加催化剂对速率影响的图象是（）②升温对速率影响的图象是（）③增大反应容器体积对速率影响的图象是（）④增大Ｏ２的浓度对速率影响的图象是（）3.速率—压强（或温度）图象[例题3]：符合图象（见图）的反应为（）Ａ．Ｎ２Ｏ３（ｇ）ＮＯ２（ｇ）＋ＮＯ（ｇ）Ｂ．3ＮＯ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（l）2ＨＮＯ３（l）＋ＮＯ（ｇ）Ｃ．4ＮＨ３（ｇ）＋5Ｏ２（ｇ）4ＮＯ（ｇ）＋6Ｈ２Ｏ（ｇ）Ｄ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ（ｓ）2ＣＯ（ｇ）4．转化率（或质量分数等）—压强、温度图象[例题4]：有一化学平衡ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）pＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ），如图所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图5可以得出的正确结论是（）Ａ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＢ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＣ．正反应放热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＤ．正反应放热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ5．质量分数—时间图象[例题5]：对于可逆反应ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｓ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）反应过程中，其他条件不变时，产物Ｄ的质量分数Ｄ％与温度Ｔ或压强p的关系如图所示，请判断下列说法正确的是（）Ａ．降温，化学平衡向正反应方向移动Ｂ．使用催化剂可使D%有所增加Ｃ．化学方程式中气体的化学计量数ｍ＜ｐ＋ｑＤ．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动1、反应2Ｘ（ｇ）＋Ｙ（ｇ）2Ｚ（ｇ）（正反应放热），在不同温度（Ｔ１和Ｔ２）及压强（p１和p２）下，产物Ｚ的物质的量（ｎ２）与反应时间（ｔ）的关系如下图所示。

化学平衡图像问题一、图像规律1、图像类别2、图像的分析方法：一看坐标（明确研究对象），二看点（起点、折点、交点、顶点、终点---确定平衡点、变化点）三看曲线走势（确定量变），适当添加辅助线（等温线、等压线）3、图像题的解题思路：条件变化移动方向平衡量变化（定三议一）化学反应方程的特征（系数、物质状态、能量变化）二、典例1、用来表示可逆反应：2A（g）＋B（g）4C（g）（正反应放热）的正确图象是下图中的A B C D2．可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）；ΔH同时符合下列两图中各曲线的规律的是A a＋b＞c＋d T1＜T2ΔH＜0B a＋b＞c＋d T1＜T2ΔH＞0C a＋b＜c＋d T1＞T2ΔH＜0D a＋b＞c＋d T1＞T2ΔH＞03．在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO 2(g)2NO(g)＋O 2(g)；△H ＞0，达到平衡。

当改变其中一个条件X ，Y 随X 的变化符合图中曲线的是A 当X 表示温度时，Y 表示NO 2的物质的量B 当X 表示压强时，Y 表示NO 2的体积分数C 当X 表示反应时间时，Y 表示混合气体的密度D 当X 表示NO 2的物质的量时，Y 表示O 2的物质的量 4、下图表示的平衡混和物中，产物X 的百分含量在不同压力下随温度改变的情况，在下述哪一个可逆体系中X 可代表用横线标明的物质A N2（g ）＋O 2（g ）2NO （g ）（正反应吸热） B 2SO3（g ）2SO 2（g ）＋O 2（g ）（正反应吸热）C N2（g ）＋3H 2（g ）2NH 3（g ）（正反应放热）D 4NH3（g ）＋3O 2（g ）2N 2（g ）＋6H 2O （g ）（正反应放热）5．在某恒温的容器中，可逆反应A(g)＋B(g)xC(g)，有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是A 温度：T 2＞T 1B 压强 p 1＞p 2C 该正反应是吸热反应D x 的值是1*6、在下列反应中：A2（g ）＋B 2（g ）2AB （g ）（正反应放热）当其达到平衡时，在下图的曲线中，符合勒沙特列原理的曲线是A ①②B ③④C ①D ①⑤7．右图中的曲线是在其他条件一定时反应：2NO（g ）＋O 2（g ）2NO 2（g ）（正反应放热）中NO 的最大转化率与温度的关系。