類(lèi)化學(xué)平衡圖像題例析

1、10類(lèi)化學(xué)平衡圖像題例析化學(xué)平衡圖像題，一是以時(shí)間為自變量的圖像；二是以壓強(qiáng)或溫度為自變量的圖像。從知識(shí)載體角度看，其一判斷化學(xué)平衡特征；其二應(yīng)用勒夏特列原理分析平衡移動(dòng)過(guò)程；其三逆向思維根據(jù)圖像判斷可逆反應(yīng)的有關(guān)特征；其四綜合運(yùn)用速率與平衡知識(shí)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 解題關(guān)鍵 一是讀圖，弄清圖像含義，通過(guò)觀察弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義及單位；搞清特殊點(diǎn)的意義，如坐標(biāo)軸的“0”點(diǎn)，曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn)、極值點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等；分析曲線的變化趨勢(shì)如斜率大小、升降。二是識(shí)圖，進(jìn)行信息提取，挖掘隱含信息、排除干擾信息、提煉有用信息，在統(tǒng)攝信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理或運(yùn)用數(shù)據(jù)計(jì)算。三是用圖，聯(lián)想化學(xué)原理解答問(wèn)題。

2、1. 以速度時(shí)間(v-t)圖像計(jì)算平衡濃度  例1 在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并達(dá)平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達(dá)式正確的是（式中S是對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積）（ ）  解析 根據(jù)v-t曲線計(jì)算反應(yīng)物的平衡濃度，初看題目似乎無(wú)從下手，若靜心思考，從定義出發(fā)，Y減少的濃度，隨著反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)同時(shí)生成部分Y，因此Y的平衡濃度為初始濃度與消耗濃度之差。瞬時(shí)速率與時(shí)間的乘積即為微小矩形的面積，累積計(jì)算則Y減少的濃度表示為，Y增加的濃度表示為，則Y的平衡濃度表示為：，故選B

3、。 2. 以v-t圖像描述化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)  例2 已知合成氨的反應(yīng)為：在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡，現(xiàn)升高溫度使平衡發(fā)生移動(dòng)，下列圖像中能正確描述正、逆反應(yīng)速率(v)變化的是（ ） 解析 此題易誤選D，以為逆反應(yīng)速率升高了正反應(yīng)速率必然降低，其實(shí)升高溫度放熱、吸熱方向的反應(yīng)速率都增大，但吸熱反應(yīng)增大的幅度大，因此平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，合成氨的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，應(yīng)選C。圖A和圖B分別是加壓、增加反應(yīng)物濃度后速率的變化情況。 3. 以物質(zhì)的量（濃度）�時(shí)間（n(c)-t）圖像描述可逆反應(yīng)達(dá)平衡的過(guò)程 例3 在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量n隨反應(yīng)時(shí)間t變化的

4、曲線如圖所示，下列表述中正確的是（ ） A. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MN B. C、D.  解析 解題關(guān)鍵是抓住起點(diǎn)和等特殊點(diǎn)，在0到時(shí)間內(nèi)（或選取0到之間的任一點(diǎn)）從8mol到4mol減少了4mol，從2mol到4mol增大了2mol，因此N為反應(yīng)物，方程式為2NM（從反應(yīng)趨勢(shì)看，N沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化為M，故為可逆反應(yīng)）。時(shí)，瞬時(shí)濃度也相等，但濃度變化并不相等，實(shí)際是，不再改變，達(dá)到了平衡狀態(tài)，體積相同，c與n成正比，因此只有選項(xiàng)D正確。 4. 以c-t圖像描述等效平衡過(guò)程 例4 在425時(shí)，1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2HI(g)，以不同的方式加入反應(yīng)物或生成物均達(dá)到平衡（如下圖） 

5、0;（1）將圖示3種情況的反應(yīng)物、生成物的初始濃度和平衡濃度填入表格。  （2）以上3種情況達(dá)到化學(xué)平衡是否為同一平衡狀態(tài)？由圖中的事實(shí)可以說(shuō)明化學(xué)平衡具有哪些特征？  （3）等溫、等容情況下，等效平衡的條件是什么？ 解析 （1）將圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息是處理信息的基本能力，填表如下所示。 （2）達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物濃度完全相同，故為同一平衡狀態(tài)。在一定條件下達(dá)到平衡后，正、逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各物質(zhì)的濃度保持不變。  （3）等溫、等容時(shí)，將生成物（或反應(yīng)物）折算為同一側(cè)的量完全相同時(shí)，即為等效平衡。 5. 以物質(zhì)的量（轉(zhuǎn)化率）&

6、#0;時(shí)間（n(R)-t）圖像描述溫度或壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響 例5 反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)+Q，在不同溫度（）及壓強(qiáng)（）下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，下述判斷正確的是（ ）  解析 T相同時(shí)（上面2條曲線），p越大反應(yīng)速率v越快，達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間t越短，故；若從縱坐標(biāo)來(lái)分析，增大，平衡向正向移動(dòng)，對(duì)照反應(yīng)特征（氣體體積減小）可知。同理，壓強(qiáng)相同時(shí)（下面2條曲線），溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間越短，故，或從來(lái)分析，減小，平衡向逆向移動(dòng)（正向放熱則逆向吸熱），說(shuō)明，選C。 6. 以轉(zhuǎn)化率（體積分?jǐn)?shù)）�壓強(qiáng)、溫度（R&#0

7、;p、T）圖像判斷平衡狀態(tài) 例6 如圖，條件一定時(shí)，反應(yīng)2（正反應(yīng)為放熱）中NO的與T變化關(guān)系曲線圖，圖中有a、b、c、d4個(gè)點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且的點(diǎn)是（ ） A. a B. b C. c D. d 解析 化學(xué)平衡時(shí)有，a、b在曲線上為平衡點(diǎn)，c、d點(diǎn)未達(dá)平衡。d點(diǎn)在曲線右上方，從d點(diǎn)向橫坐標(biāo)引輔助線，可知該溫度平衡時(shí)R（NO）比d點(diǎn)的小，說(shuō)明該點(diǎn)未達(dá)平衡，且平衡向逆向移動(dòng)，或從d點(diǎn)向縱坐標(biāo)引垂線，d點(diǎn)T比平衡點(diǎn)的高，該反應(yīng)正向放熱，升高溫度平衡向吸熱的逆向移動(dòng)，同樣得出結(jié)論，而選D。 7. 根據(jù)R（質(zhì)量分?jǐn)?shù)w、體積分?jǐn)?shù)）�p、T圖像判斷反應(yīng)特征 例7 已知反

8、應(yīng)，A的轉(zhuǎn)化率與p、T的關(guān)系如圖，根據(jù)圖示可以得出的正確結(jié)論是（ ） A. 正反應(yīng)吸熱， B. 正反應(yīng)吸熱， C、D. 正反應(yīng)放熱，  解析 相同p時(shí)，升高T，RA提高，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱；相同T，增大p，RA提高，說(shuō)明正反應(yīng)為氣體體積縮小的方向，故選A。 8. 由v-p（T）圖像描述平衡移動(dòng)時(shí)正逆v的變化  例8 下列反應(yīng)符合下圖p-v變化曲線的是（ ） A. 2HI(g)B. C. 4NO(g)+ D. CO(g)+C(s) 2CO(g)  解析 根據(jù)勒沙特列原理，增大p，都增大，但氣體分子數(shù)多的一邊增大的幅度大，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。由圖示可知，斜率大

9、，即隨p增大增大的多，故應(yīng)為氣體分子數(shù)較多的一邊，B選項(xiàng)符合圖示。 9. 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量�溫度（壓強(qiáng)）（）圖像  例9 可逆反應(yīng)2A+B2C（g）+Q（Q>0）隨T（）變化氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化如圖所示，則下列敘述中正確的是（ ） A. A和B可能都是固體 B. A和B一定都是氣體 C. A和B可能都是氣體 D. 若B為固體，則A一定為氣體  解析 正反應(yīng)放熱則逆反應(yīng)吸熱，觀察曲線可知，T升高化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)，氣體的減小。由平均摩爾質(zhì)量定義可判斷：T升高，A和B都是固體時(shí)，只有1種氣體C，不變；A和B是氣體時(shí)，氣體不變，變大，減小，符合題意，但不是絕對(duì)惟一的；當(dāng)B為固體A為氣體時(shí)，氣體的不變，但變小，同樣導(dǎo)致減小，故正確答案為C、D。 10. 由體積分?jǐn)?shù)�溫度（）圖像判斷平衡進(jìn)程  例10 在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入同量的，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)，在第7秒時(shí)分別測(cè)定其中的體積分?jǐn)?shù)，并繪成下圖曲線。  （1）A、B、C、D、E中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。  （2）此反應(yīng)的正反應(yīng)是_熱反應(yīng)。  （3）AC段曲線是增函數(shù)曲線，CE段曲線是減函數(shù)曲線，試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡角度說(shuō)明理由為_(kāi)。  （4）v正_v逆   。解析 該曲