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化学平衡中的图像问题

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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。

例题2．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。

现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。

(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝__________mol·L－1·min－1；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是___________________________________。

(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________。

A、加入催化剂B、缩小容器体积C、升高温度D、加入一定量的N2O4答案(1)X bd(2)0.04加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)(3)BD解析(1)曲线X在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L－1，而曲线Y在0～10 min 达到平衡时变化了0.2 mol·L－1，所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线；达到平衡时浓度不再随时间而发生变化，所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。

(2)NO2在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L－1，所以用NO2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1；而在25 min 时，NO2的浓度由0.6 mol·L－1突变为1.0 mol·L－1，而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变，所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol NO2。

(3)加入NO2后平衡正向移动，所以若要达到与最后相同的化学平衡状态，还可通过增大压强(缩小容器体积)，使平衡也同样正向移动；或者采取降低温度的方法，使平衡正向移动；也可以向容器中充入一定量N2O4，因为这样相当于增大容器中气体的压强，使得NO2的转化率提高，即达到与最后的平衡相同的平衡状态。

3．速率—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速率变化情况。

例3. 已知合成氨的反应为：N2+3H2NH3⊿H=-92.4kj/mol在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，下列图像中能正确描述正、逆反应速率(v)变化的是（）答案：C解析此题易误选D，以为逆反应速率升高了正反应速率必然降低，其实升高温度放热、吸热方向的反应速率都增大，但吸热反应增大的幅度大，因此平衡向吸热反应方向移动，合成氨的正反应为放热反应，应选C。

图A和图B分别是加压、增加反应物浓度后速率的变化情况。

4．浓度—温度图：例4.将I2溶于KI溶液中，能配制成浓度较大的碘水，主要是发生了反应：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)。

该平衡体系中，I－3的物质的量浓度与温度(T)的关系如图所示(曲线上的任何一点都代表平衡状态)。

下列说法正确的是()A、反应速率：v M>v PB、平衡常数：K N<K PC、M、N两点相比，M点的c(I－)大D、Q点时，v正>v逆答案 D解析A中，温度越高，反应速率越大，v M<v P；B中，由题图可知，升温，c(I－3)减小，所以平衡常数：K N>K P；C中，M、N两点相比，M点温度低于N点温度，升温，平衡左移，所以M点的c(I－)小。

5. 速率—压强（或温度）（v-p（T））图：由图像描述平衡移动时正逆速率的变化例5 下列反应符合下图p-v变化曲线的是（）A、H2(g)+I2(g) 2HI(g)B、3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g)C、4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2OD、CO(g)+C(s) 2CO(g)解析根据勒沙特列原理，增大p，都增大，但气体分子数多的一边增大的幅度大，平衡向气体体积缩小的方向移动。

由图示可知，斜率大，即随p增大增大的多，故应为气体分子数较多的一边，B选项符合图示。

6. 体积分数—温度图：例6．在容积相同的密闭容器内，分别充入同量的N和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数，绘图如右：(1)A、B、C、D、E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是_____。

(2)此可逆反应的正反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。

(3)AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由：_______________________________________________________________________。

答案(1)AB(2)放热(3)AC段：反应开始v正>v逆，反应向右进行生成NH3；CE段：已达平衡，升温使平衡左移，NH3的体积分数变小解析该曲线表明在相同时刻不同温度时NH3的体积分数的情况，C点是最大点也是转折点，说明C点达到了化学平衡状态，C点之前的A、B点尚未达到平衡；C点之后，T升高，NH3的体积分数下降，说明正反应为放热反应；AC段化学反应尚未平衡，受速率控制，T升高，反应速率加快，NH3的体积分数增大为增函数；CE段达到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸热的逆向移动，故NH3的体积分数下降为减函数。

7. 混合气体平均相对分子质量—温度（压强）图：例7. 可逆反应2A+B2C（g）+Q（Q>0）随T（℃）变化气体平均相对分子质量的变化如图所示，则下列叙述中正确的是（）A、A和B可能都是固体B、A和B一定都是气体C、A和B可能都是气体D、若B为固体，则A一定为气体答案：C、D解析正反应放热则逆反应吸热，观察曲线可知，T升高化学平衡向逆向移动，气体的减小。

由平均摩尔质量定义可判断：T升高，A和B都是固体时，只有1种气体C，不变；A和B是气体时，气体质量不变，物质的量变大，减小，符合题意，但不是绝对惟一的；当B为固体A为气体时，气体的物质的量不变，但质量变小，同样导致减小，故正确答案为C、D。

二、三维图像1.含量—时间—温度(压强)图：常见形式有如下几种。

(C%指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)在平衡混合物中的质量分数（Y%)不同温度、压强条件下随时间的变化如图所示，则下列叙述正确的是A、正反应为放热反应，Z是气体B、正反应为放热反应，Z是固体或液体C、正反应为吸热反应，Z是气体D、正反应为吸热反应，Z是固体或液体答案A解析当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，这叫做“定一议二”。

解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先平”的原则。

由(T2，p1)和(T2，p2)两条曲线可以看出：①温度相同(T1)，但压强为p2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p2>p1；②压强较大(即压强为p2)时对应的Y质量分数)较小，说明增大压强平衡逆向移动，则Z为气体c。

由(T1，p2)和(T2、p2)两条曲线可以看出：①压强相同(p2)，但温度为T1时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以T1>T2；②温度较高(即温度为T1)时对应的Y质量分数)较小，说明升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应。

2.恒压(温)线(如图3所示)：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)，常见类型如下所示：例题2. 有一化学平衡mA(g)＋＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。

下列叙述正确的是()A、正反应是放热反应；m＋n>p＋qB、正反应是吸热反应；m＋n<p＋qC、正反应是放热反应；m＋n<p＋qD、正反应是吸热反应；m＋n>p＋q答案 D解析图像中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。

定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即m＋n>p＋q。

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高考化学复习-化学平衡图像问题详解

高考化学复习-化学平衡图像问题详解

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。

化学平衡图像解题方法ppt课件

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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
高或压强较大。
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3
三．解答化学平衡图像题的一般方法—“标、点、线、面”分析法
1.明确坐标轴的意义(横坐标、纵坐标、曲线)。 2.弄清曲线上点的意义，特别是某些特殊的点(拐点、 交点等)。 3.弄清曲线斜率大小的含义以及函数的增减性。 4.适当时可作“等温线”、“等压线”等辅助线。
pQ(g) △H ＜ 0
,的
可逆反应在定温时N%与压强的关系如下图，下列有
关叙述正确的是（
A）
A. A点时，V正＞ V逆 B. A点比B点的反应速率快
C. n＞p
D. m+ n ＞p
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19
练习：
1.下图曲线是在其它条件一定时，反应:
2NO + O2
2NO2 △H ＜ 0 ,中NO的转化率与
温度的关系曲线，图上标有A、B、C、D、E五点
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13
练习：
1.在一密闭容器中进行下列可逆反应：
A(g) + B(g)
2C + D(g) △H =Q， 此反应符合下列两个
图像，下列说法正确的是（ B ）
A. Q ＜0，C为固体或液体 B. Q＜0，C为气体
C. Q＞0，C为气体
D. Q＞0，C为固体或液体
D%
0
D% P 精选课件 0
200℃ 600℃
的速率是0_._1_m_o_l_/(_L_•_m_in__) _。(mol0/.L4)
（2）反应的化学方程式是：
0.3
B
______2_A____2_B__+__C_______ 0.2
化学平衡及图像问题分析

化学平衡及图像问题分析

平衡移动及图像问题专题解析一、平衡移动的分析1.化学平衡移动的类型分析对比化学平衡移动的根本原因是由于外界条件(如浓度、温度、压强)改变，破坏了原平衡体系，使得正反应速率和逆反应速率不再相等。

当v(正)＞v(逆)时，平衡向正反应方向移动，移动的结果是v(正)=v(逆)；当v(正)＜v(逆)时，平衡向逆反应方向移动，移动的结果是v(正)=v(逆)；若条件改变不能引起速率变化，则平衡不发生移动。

对于某一可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；ΔH=Q，达平衡时，条件变化与速率、平衡移动的关系可归纳如下：条件变化反应特征化学反应速率v(正)与v(逆)关系平衡移动方向备注v(正)v(逆)增大c(A)增大c(C)可逆反应加快加快v(正)＞v(逆)v(逆)＞v(正)正反应方向逆反应方向①固态物质的增加减小，对平衡无影响②浓度的间接变化，也可促使平衡发生移动减小c(A)减小c(C)可逆反应减慢减慢v(正)＜v(逆)v(正)＞v(逆)逆反应方向正反应方向增加压强m+n=p+qm+n＞p+qm+n＜p+q加快加快v(正)=v(逆)v(正)＞v(逆) v(正)＜v(逆)不发生移动正反应方向逆反应方向①恒温下，增容等于减压②恒容下，加入惰气，平衡不移动③恒压下，加入惰气，可使平衡向气体体积增大的方向移动减小压强m+n=p+qm+n＞p+qm+n＜p+q减慢减慢v(正)=v(逆)v(正)＜v(逆) v(正)＞v(逆)不发生移动逆反应方向正反应方向升高温度Q＞0Q＜0加快加快v(正)＞v(逆)v(正)＜v(逆)正反应方向逆反应方向温度的变化可使反应物的转化率一定升高(或降低)，生成物的产量一定增大或减少降低温度Q＞0Q＜0减慢减慢v(正)＜v(逆)v(正)＞v(逆)逆反应方向正反应方向正催化剂任何反应加快加快v(正)=v(逆)不发生移动催化剂的使用，可负催化剂减慢减慢v(正)=v(逆)不发生移动加快或减慢到达平衡的时间2.改变外界条件对平衡移动的分析及说明以一般反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+xD（g）；ΔH＜0通式为例来总结浓度、温度、压强三者对化学平衡的影响及其规律，在以下vt图象中，纵坐标为反应速率（v），横坐标为时间（t）。

化学平衡常见图像分析完整版

化学平衡常见图像分析完整版

化学平衡常见图像分析集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]化学平衡常见图像分析化学平衡图像问题的综合性强，思维难度大，是许多学生感到困难的题型之一。

化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，把习题中的化学原理抽象为数学问题，旨在考查学生对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。

一、化学平衡常见图像及其分析图像I：图像分析：（1）若a、b无断点，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。

（2）若a、b有断点，则平衡移动可能是由于以下原因所导致：①同时不同程度地改变反应物（或生成物）的浓度；②改变反应体系的压强；③改变反应体系的温度。

（3）若平衡无移动，则可能是由于以下原因所导致：①反应前后气体分子个数不变；②使用了催化剂。

（4）若在的上方，即平衡向正反应方向移动；若在的上方，即平衡向逆反应方向移动。

图像II：图像分析：（1）由曲线的拐点作垂直于时间轴（t线）的垂线，其交点即为该条件下达到平衡的时间。

（2）由达到平衡的时间长短，推断与、与的相对大小（对于此图像：、）。

（3）由两平衡时，不同p、T下的量的变化可判断纵坐标y代表的物理量。

图像III：图像分析：（1）固定温度T（或压强p），即作横坐标轴的垂线，观察分析图中所示各物理量随压强p（或温度T）的变化结果。

（2）关键是准确判断所作垂线与原温度（或压强）曲线的交点的纵坐标。

（3）y可以是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等。

图像IV：图像分析：（1）温度为点为化学平衡点。

（2）温度段是随温度（T）升高，反应速率加快，产物的浓度增大或反应物的转化率增大。

（3）温度段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果。

二、解答化学平衡图像问题的技巧在解答化学平衡图像问题时，要注意技巧性方法的应用。

1、“先拐先平，数值大”：在含量—时间曲线中，先出现拐点的，则先达到化学平衡状态，说明该曲线的温度较高或压强较大；2、“定一议二”：在含量—温度（或压强）曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系（因为化学平衡移动原理只适用于外界“单因素”的改变，导致的平衡移动的分析），即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（通常作一条横坐标的垂线），讨论横坐标与曲线的关系。