常見化學平衡圖像題的解法

常見化學平衡圖像題的解法常見化學平衡圖像題的解法/NUMPAGES13常見化學平衡圖像題的解法常見化學平衡圖像題的解法常見化學平衡圖像題的解法【本講教育信息】一.教學內(nèi)容：常見化學平衡圖像題的解法

二.教學目標了解各類圖像題的特點；能用一定的方法審視解決化學平衡圖像問題。

三.教學重點、難點審視解決化學平衡圖像問題的方法及技巧

四.教學過程：根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特點以及條件對反應速率及化學平衡狀態(tài)的影響，用數(shù)學上坐標軸的方法表示條件對反應速率、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率以及各物質(zhì)的濃度、百分含量等相互關系的圖像，稱為化學平衡圖像。說明：對于化學反應速率和化學平衡的有關圖象問題，可按以下的方法進行分析：①看圖像，認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒夏特列原理掛鉤。所謂看圖像，是指：一看軸（即橫坐標和縱坐標的意義），二看點（即起點、折點、交點和終點），三看線（即線的走向和變化趨勢），四看輔助線（如等溫線、等壓線、平衡線等），五看量的變化（如溫度、濃度、壓強、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、百分含量等的變化趨勢）等，這是解題的基礎。②緊扣可逆反應的特征，搞清正反應方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小、不變，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。③看清速率的變化及變化量的大小關系，注意圖像的走向是否符合給定的反應，在條件與變化之間搭橋；也可以根據(jù)坐標的數(shù)據(jù)，判斷反應物或生成物在方程式中的系數(shù)，或據(jù)此求反應速率。④看清起點、拐點、終點，注意圖像是否經(jīng)過“原點”，即是否有“0”項，尤其是特殊點的意義，看清曲線的變化趨勢。⑤先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。⑥定一議二。勒夏特列原理只適用于一個條件的改變，所以圖像中有多個變量時，先固定一個量，再討論另外兩個量的關系。⑦注意圖像題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與百分含量的關系：某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與其“百分數(shù)”相反。

【典型例題】幾種常見的圖像：1、濃度－時間圖像：說明：解這類題的關鍵是：①何為反應物、生成物②反應物、生成物的計量數(shù)關系③是否為可逆反應

例1.某一反應在一定條件下充分反應，一段時間后C、A、B之間的關系如圖所示。試分析反應的化學方程式及A的轉(zhuǎn)化率。解析：根據(jù)圖像可知：A、B隨著反應的進行不斷減少，但沒有完全反應，而C隨著反應的進行不斷增加，因此，該反應是由A、B生成C的可逆反應，再由圖像可知，每消耗1份A的同時，消耗2份B和生成3份C，則反應的方程式為：A+2B

3C則A的轉(zhuǎn)化率為：已反應的A的量/原有A的總量×100%＝1/3×100%＝66.7%答案：反應的方程式為：A+2B

3CA的轉(zhuǎn)化率為66.7%

例2.今有正反應放熱的可逆反應，若反應開始經(jīng)t1s后達平衡，在t2s時由于反應條件改變，使平衡破壞，到t3s時又達平衡，如圖所示，（1）該反應的反應物是_________________（2）該反應的化學方程式為_________________（3）分析從t2到t3時曲線改變的原因是（

）A、增大了X或Y的濃度

B、使用了催化劑C、縮小體積，使體系壓強增大

D、升高了反應溫度解析：①水平線代表平衡狀態(tài)②各物質(zhì)的Δc呈反應系數(shù)比③達到平衡前，一般反應物濃度減小，產(chǎn)物濃度增大綜上所述，反應物為X和Y，生成物為Z，三者的物質(zhì)的量之比為：1：1：1，則該反應的方程式為：X+Y

Z；t2到t3時，Z的值減少，X、Y的值增加，平衡逆向移動，該反應的正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，因此改變的條件為：升高溫度。答案：反應物為X和Y；方程式為：X+Y

Z；改變的條件為D。2、速率－時間圖像：說明：解這類題的關鍵是：①看清起點、拐點、終點；②理清速率的變化及變化量的大小關系，注意圖像的走向是否符合給定的反應，在條件與變化之間搭橋；③分析引起平衡移動的因素，判斷反應是吸熱還是放熱，反應前后氣體體積的變化。例3.對于反應A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g）（正反應放熱）；有如下圖所示的變化，請分析引起平衡移動的因素可能是什么？并說明理由。解析：由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移動的因素可能是：a.升高溫度；b.增大壓強。根據(jù)反應方程式，正反應是體積減小的放熱反應，則升高溫度平衡向逆反應方向移動，與圖示相符；增大壓強平衡向正反應方向移動，與圖示不相符。故此題中引起平衡移動的因素是升高溫度。答案：引起平衡移動的因素是升高溫度。正反應是體積減小的放熱反應，則升高溫度平衡向逆反應方向移動。

3、某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率（或百分含量）-時間-溫度（或壓強）圖：說明：解這類題的關鍵是：①看清起點、拐點、終點；②先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。③遵循“定一議二”原則。④分析引起平衡移動的因素，判斷反應是吸熱還是放熱，反應前后氣體體積的變化；以及條件改變時對反應物的轉(zhuǎn)化率（百分含量）的影響。例4.對于mA（g）＋nB（g）

pC（g）△H＝QKJ·mol-1

有如下圖所示的變化，則：①P1與P2的關系是

；②m+n與p的關系是

；③T1與T2的關系是

；④Q與0的關系是

。解析：本題解答時應遵循兩個原則：“先拐先平”“定一議二”原則。在溫度均為T1時，P2達到平衡需要的時間短，因此P2>P1；壓強越大，C的百分含量越大，說明正反應是體積增大的反應，即m+n>p；在P2保持不變時，T1達到平衡需要的時間短，因此T1>T2，溫度越高，C的百分含量越小，而升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，說明正反應是放熱反應，即Q小于0。答案：P2>P1；m+n>p；T1>T2；Q小于0。

4、某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率（或百分含量）-溫度（或壓強）圖：說明：解這類題的關鍵是：①看清起點、拐點、終點；②先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。③遵循“定一議二”原則。④分析引起平衡移動的因素，判斷反應是吸熱還是放熱，反應前后氣體體積的變化；以及條件改變時對反應物的轉(zhuǎn)化率（百分含量）的影響。

例5.有一化學平衡mA（g）＋nB（g）

pC（g）＋qD（g），下圖表示的是轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關系。判斷：（1）正反應是放熱還是吸熱反應?（2）m+n與p+q的大小.解析：圖象中有三個量時，應固定一個量來分別討論另兩個量之間的關系。固定壓強，討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關系：同一壓強下溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應是吸熱反應；固定溫度，討論P與A的轉(zhuǎn)化率的關系：同一溫度下，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說明正反應是體積縮小的反應，即m+n>p+q。答案：正反應是吸熱反應；m+n>p+q。

【模擬試題】1、下圖表示外界條件（溫度、壓強）的變化對下列反應的影響：L（s）+G（g）2R（g）（正反應吸熱），則圖中Y軸是指（）A.平衡混合氣中R的質(zhì)量分數(shù)

B.L的轉(zhuǎn)化率C.平衡混合氣中G的質(zhì)量分數(shù)

D.G的轉(zhuǎn)化率2、mA（s）+nB（g）pC（g）；△H>0的可逆反應中，在恒溫條件下，B的體積分數(shù)B％與壓強（p）關系如圖所示。有關敘述正確的是（

）A.m+n<p

B.x點，v正>v逆，y點，v正<v逆C.n>p

D.x點比y點反應速率慢3、往一體積不變的密閉容器中充入H2和I2，發(fā)生反應H2（g）+I2（g）

2HI（g）（正反應吸熱），當達到平衡后，t0時改變反應的某一條件（混合氣體物質(zhì)的量不變），且造成容器內(nèi)壓強增大，下列說法正確的是

（）

A.容器內(nèi)氣體顏色變深，平均分子量不變B.平衡不移動，混合氣體密度增大C.H2轉(zhuǎn)化率增大，HI平衡濃度變小D.改變條件前后，速度圖象為（如圖）4、用來表示可逆反應2A（氣）+B（氣）2C（氣）+Q的正確圖象是

（

）5、對于達到平衡的可逆反應X＋Y

W＋Z，增大壓強則正、逆反應速度（v）的變化如下圖，分析可知X，Y，Z，W的聚集狀態(tài)可能是（）

A.Z，W為氣體，X，Y中之一為氣體B.Z，W中之一為氣體，X，Y為非氣體C.X，Y，Z皆為氣體，W為非氣體D.X，Y為氣體，Z，W中之一為氣體6、在容積固定的密閉容器中存在如下反應：A（g）+3B（g）2C（g）（正反應放熱）。某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出下圖。下列判斷一定錯誤的是

（

）A.圖I研究的是不同催化劑對反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高B.圖Ⅱ研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高C.圖Ⅱ研究的是溫度對反應的影響，且甲的溫度較高D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高7、T℃時，A氣體與B氣體反應生成C氣體.反應過程中A、B、C濃度變化如圖（Ⅰ）所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積百分含量與時間的關系如圖（Ⅱ）所示.則下列結論正確的是

（

）A.在（t1+10）min時，保持其它條件不變，增大壓強，平衡逆向移動B.其它條件不變，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率一定增大C.T℃時，若由0.4mol／LA、0.4mol／LB和0.2mol／LC反應，達到平衡后，c（C）仍為0.4mol／LD.（t1+10）min時，保持壓強不變，通入稀有氣體，平衡向正反應方向移動8、對于反應mA（s）+nB（g）

eC（g）＋fD（g），反應過程中，當其他條件不變時，C在混合氣體中的體積分數(shù)與T（溫度）或p（壓強）關系如圖所示，下面幾種敘述中正確的是（

）A.使用催化劑，平衡時C在混合氣體中的體積分數(shù)增大B.升溫，化學平衡向正反應方向移動C.化學方程式的化學計量數(shù)關系n<e+fD.其他條件不變，增加體系的壓強，平衡正向移動9、在一定條件下，反應A（氣）＋B（氣）C（氣）（正反應放熱），達到平衡后，根據(jù)下列圖象判斷：（1）升溫，達到新的平衡的是

（2）降壓，達到新的平衡的是

（3）減少C的量，移向新平衡的是

（4）增加A的量，移向新平衡的是

（5）使用催化劑，達到平衡的是

10、密閉容器中mA（g）+nB（g）pC（g），反應達到平衡，經(jīng)測定增大壓強P時，A的轉(zhuǎn)化率隨P而變化的曲線如圖。則：（1）增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率__

__，平衡__

__移動，達到平衡后，混合物中C的質(zhì)量分數(shù)________。（2）上述化學方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關系是__

__，再加入B，則平衡________。（3）當降低溫度時，C的質(zhì)量分數(shù)增大，則A的轉(zhuǎn)化率___