圖象在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

圖象在化學(xué)平衡中的應(yīng)用可逆反應(yīng)：

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

在一定條件下建立平衡時(shí)，

V正=V逆、

c(A)、c(B)、c(C)、c(D)保持不變。當(dāng)外界條件改變時(shí)：

V正、V逆會(huì)發(fā)生變化，變化后，若V正=V逆時(shí)，平衡不移動(dòng)；若V正＞V逆時(shí)，平衡向右移動(dòng)；若當(dāng)V正＜V逆時(shí)，平衡向左移動(dòng)。

通過(guò)比較新的V正、V逆的相對(duì)大小，便可確定化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。

在化學(xué)平衡建立及移動(dòng)的過(guò)程中

有關(guān)量會(huì)隨時(shí)間及條件的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，可以用圖象將其表示出來(lái)。一、n–t圖（物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的圖象）

可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)在一定的條件下反應(yīng)混合物中各組分的濃度(mol·L-1)與時(shí)間t(min)的變化曲線如圖所示，根據(jù)圖示，回答(1)時(shí)間t1的意義是

.(2)在時(shí)間0至t1的間隔里，v（I2）=

.(3)此平衡狀態(tài)下，H2的轉(zhuǎn)化率為

.

(1)達(dá)到平衡所用的時(shí)間

(2)(0.2/t1mol·L-1·min-1)(3)50%

例1練習(xí)1一定溫度下，容器內(nèi)某一化學(xué)反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化的曲線如下圖，則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；此反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為

。75％2NM6：32：1二、v

–t圖例2DV正V逆VtAV正V逆VtBV逆V正VtCV正V逆Vt例2：

A.增加反應(yīng)濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線。B.增加生成物濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線。C.減小反應(yīng)物濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線。D.減小生成物濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線。（正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象，其中還有改變條件的變化）說(shuō)明上述圖象的特點(diǎn)是有一速率改變，隨后正逆反應(yīng)速率再發(fā)生變化，直至兩者相等建立新的平衡。是改變某一物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動(dòng)的特征。二、v

–t圖練習(xí)2練習(xí)2在密閉容器,一定條件下進(jìn)行反應(yīng),mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若增大壓強(qiáng)或升高溫度,重新達(dá)到平衡,變化過(guò)程均如圖所示,則對(duì)該反應(yīng)敘述正確的是（）

A．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B．逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C．m+n>p+q D．m+n<p+qBD

例3：下列圖線分別有哪些含義？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttA.升溫時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均增大，但吸熱反應(yīng)方向的速率增得更多，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；或氣體反應(yīng)時(shí)增壓，正逆反應(yīng)速率均增大，但氣體體積大的增大得更多，正反應(yīng)為氣體縮小的反應(yīng)。C與A正、逆相反。例3：下列圖線分別有哪些含義？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttB.降溫，正、逆反應(yīng)速率均降低，但吸熱反應(yīng)方向的速率降得更多，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?；驓怏w反應(yīng)時(shí)減壓，正逆反應(yīng)速率均減小，但體積大的減小得更多，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。D與B正、逆相反。例3：下列圖線分別有哪些含義？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVtt說(shuō)明：上述圖線的特點(diǎn)是正、逆反應(yīng)速率同時(shí)發(fā)生改變，屬于溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響特征。例4：請(qǐng)畫(huà)出壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)平衡影響的V-t曲線。CDBAVV小→V大→tV大→V正=V逆V小→VVtttVV正=V逆答案：壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響的V-t曲線為：A、B為反應(yīng)前后氣體體積不等時(shí)的增壓、減壓的情況；C、D為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)增加、減小時(shí)的情況。催化劑對(duì)化學(xué)平衡不產(chǎn)生影響，但速率會(huì)發(fā)生變化，，圖象與C、D相同，一般選用正催化劑，C圖。說(shuō)明：1.由于壓強(qiáng)只對(duì)氣體的反應(yīng)速率有影響，所以當(dāng)反應(yīng)前后的氣體體積不變時(shí)，壓強(qiáng)對(duì)正、逆反應(yīng)的影響是相同的；當(dāng)反應(yīng)前后的氣體體積不同時(shí)，壓強(qiáng)對(duì)氣體體積大的影響較大，即增加或減少的影響都較大。2.由于催化劑能夠同等程度地增加或降低正、逆反應(yīng)速率，故而對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響，不能改變平衡狀態(tài)反應(yīng)混合物的組成，僅能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間！所以催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。右圖表示在密閉容器中反應(yīng)：2SO2+O22SO3+Q達(dá)到平衡時(shí)，由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況，ab過(guò)程中改變的條件可能是

；bc過(guò)程中改變的條件可能是

；若增大壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)速度變化情況畫(huà)在c—d處.升溫練習(xí)3減?。跾O3］

V逆V正三、x%–t圖

x%（或用φ(C)

表示）可以表示反應(yīng)物、生成物在反應(yīng)體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)）、或表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等；

t表示時(shí)間；同時(shí)還有不同條件（如溫度、壓強(qiáng)的不同）。在可逆反應(yīng)：mA+nB

pC+qD中，A的百分含量與時(shí)間t的關(guān)系曲線有如下A、B、C、D四種，其實(shí)際意義分別是

。tA%A%A%A%ttt0000ABCD例5：答案：

A為由反應(yīng)物向生成物轉(zhuǎn)化并最終形成化學(xué)平衡的過(guò)程；

B為由生成物向反應(yīng)物轉(zhuǎn)化并最終形成化學(xué)平衡的過(guò)程；

C為先以逆反應(yīng)為主，后發(fā)生化學(xué)平衡向正反應(yīng)的移動(dòng)；

D則相反，先以正反應(yīng)為主，后化學(xué)平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)。說(shuō)明：轉(zhuǎn)化率與百分含量的情況恰好相反。例6：某逆反應(yīng)為：A(g)+B(g)3C(g)，下圖中的甲、乙、丙分別表示在不同條件下，生成物C在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)

φ(C)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系。

⑴若圖甲中的a、b兩條曲線分別表示有催化劑和無(wú)催化劑的情況，則曲線

表示的是無(wú)催化劑時(shí)的情況（催化劑一般是指正催化劑）。

⑵若圖乙中的兩條曲線分別表示在100℃和200℃時(shí)的情況，則可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。T1________T2（填“大于”或“小于”）

⑶若圖丙中的a、b兩條曲線分別表示在不同壓強(qiáng)時(shí)的情況，則曲線

表示的是壓強(qiáng)較大時(shí)的情況。φ(C)φ(C)φ(C)0t00aabb甲T2℃T1℃乙丙ttb吸熱b大于練習(xí)4：反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在不同(T1和T2)溫度及不同壓強(qiáng)(p1和p2)下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n(Z)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。下述判斷正確的是()

A.T1<T2,p1<p2

B.T1<T2,p1>p2

C.T1>T2,p1>p2

D.T1>T2,p1<p2n(Z)tOT1,p2T2,p1T2,p2C練習(xí)5在一定溫度不同壓強(qiáng)（P1＜P2）下，可逆反應(yīng)2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)（ψ）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系有以下圖示，正確的是（）

B四、x%–T、P圖

x%（或用φ(C)

表示）可以表示反應(yīng)物、生成物在平衡體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)）、或表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等；

T、P分別表示溫度、壓強(qiáng)。

對(duì)于反應(yīng)

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q由下列圖象能分析得出什么結(jié)論？A%T0AA%P0BC%T0CD%P0D正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)m+n>p+q正反應(yīng)是放熱反應(yīng)m+n<p+q對(duì)于反應(yīng)

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q由下列圖象能分析得出什么結(jié)論？A%T0AA%P0BC%T0CD%P0D正反應(yīng)是放熱反應(yīng)m+n<p+q正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)m+n>p+q例7：如圖所示，反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，在不同溫度、不同壓強(qiáng)(p1>p2)下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)φ（Z）隨溫度變化的曲線應(yīng)為()

OTp1p2Φ(Z)OTΦ(Z)OTΦ(Z)OTΦ(Z)p1p1p1p2p2p2ABCDC練習(xí)6某可逆反應(yīng)繪出圖像如圖，縱坐標(biāo)為生成物在平衡混合物中的百分含量，下列對(duì)該反應(yīng)的判斷正確的是（）A．反應(yīng)物中一定有氣體B．生成物中一定有氣體C．正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D．正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)BD

綜合練習(xí)練習(xí)7練習(xí)7：根據(jù)下列圖線，判斷可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q的有關(guān)問(wèn)題。0tA%T1,P1T2,P1T2,P20tA%P1P2BA0PA%0TV100℃200℃V正V逆CD問(wèn)題：

如果A%為百分含量，則由圖A能否判斷：T1與T2，P1與P2，n+m和p+q的相對(duì)大??；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？

由圖B能否判斷：P1與P2，n+m和p+q的相對(duì)大小及Q是否大于0？

由圖C能否判斷n+m和p+q的相對(duì)大小及正反應(yīng)是否放熱等？

由圖D判斷n+m和p+q的相對(duì)大小？綜合練習(xí)練習(xí)7練習(xí)7：根據(jù)下列圖線，判斷可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q的有關(guān)問(wèn)題。0tA%T1,P1T2,P1T2,P20tA%P1P2BA0PA%0TV100℃200℃V正V逆CDA圖可通過(guò)看斜率的大小確定反應(yīng)速率的大小，通常斜率越大，其反應(yīng)速率也越大，所以A中T2大于T1，P2大于P1；因A%為百分含量，所以n+m<p+q；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

B圖P2大于P1，因A%為百分含量，則n+m>p+q；

A%為百分含量，則由C圖知，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)（當(dāng)壓強(qiáng)相同時(shí)，升溫A%增大，平衡向左移動(dòng)，見(jiàn)虛線）、n+m<p+q。

由D圖可知，升溫，平衡向右移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。分析：練習(xí)8對(duì)于可逆反應(yīng)2AB3(g)A2(g)＋3B2(g)（正反應(yīng)中吸熱反應(yīng)），下列圖像正確的是（）υυ逆υ正溫度A．AB3%100℃時(shí)間500℃B．AB3%時(shí)間1×106Pa1×105PaC．AB3%壓強(qiáng)100℃500℃D．BD

化學(xué)平衡中圖像問(wèn)題的研究一.意義：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)理論具有一定的抽象性。運(yùn)用各種圖像能直觀地反映可逆反應(yīng)的變化規(guī)律及特點(diǎn)，能從定性和定量?jī)煞矫鎭?lái)分析和研究變化的因素、方向和程度。二.方法：1）分析圖像：一看面：即看清坐標(biāo)所代表的量的意義。二看線：看準(zhǔn)線的走向變化趨勢(shì)，增減性及量的變化。（需作輔助線、等溫線、等壓線等）三看點(diǎn)：弄懂曲線上點(diǎn)的意義，特別是一些特殊點(diǎn)。（如起點(diǎn)、交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、極值點(diǎn)是否過(guò)原點(diǎn)等。）2）聯(lián)想規(guī)律：即聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。3）作出判斷：依據(jù)題意仔細(xì)分析，作出正確定判斷。3.圖像的類(lèi)型1）反應(yīng)速率（v）——時(shí)間（t）圖像在平衡的某時(shí)刻t1改變某一條件前后，v正、v逆的變化有兩種情況：

a.v正、v逆同時(shí)突變——溫度、壓強(qiáng)、催化劑的影響。

b.v正、v逆之一漸變——一種成份濃度的影響。2）橫坐標(biāo)——時(shí)間縱坐標(biāo)——某物質(zhì)濃度、某成分的百分含量、某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率3）橫坐標(biāo)——溫度、壓強(qiáng)縱坐標(biāo)——某物質(zhì)濃度、某成分的百分含量、某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率[舉例

][舉例

][舉例

][練習(xí)

]例1.如圖是某合成氨反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線：

(1)t0時(shí)反應(yīng)從哪方開(kāi)始?向哪個(gè)方向進(jìn)行?(2)t1、t2

、t3時(shí)刻分別改變了什么條件?

平衡移動(dòng)的方向怎樣？N2

＋3H22NH3（正反應(yīng)是放熱）例2.如圖所示，a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)，

X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+Q的反應(yīng)過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率和時(shí)間的關(guān)系。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是()A．加入催化劑B．增大Y的濃度

C．降低溫度D．增大體系壓例3.可逆反應(yīng)N2

＋3H22NH3（正反應(yīng)是放熱），從反應(yīng)開(kāi)始經(jīng)t1秒達(dá)平衡狀態(tài)，因條件改變，平衡在t2秒時(shí)發(fā)生移動(dòng)，在t3

秒時(shí)，又達(dá)到新的平衡狀態(tài)。試根據(jù)t2~t3

秒曲線判斷，下列圖1、圖2所表示的平衡移動(dòng)方向和變化條件各是什么?例4.在某容積一定的密閉容器中，可逆反應(yīng)：

A(g)+B(g)XC(g)+Q，符合下列圖象(1)所示關(guān)系。由此推斷對(duì)圖象(Ⅱ)的正確說(shuō)法是()A．P3>P4，Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率

B．P3>P4，Y軸表示B的百分含量

C．P3>P4

，Y軸表示混合氣體的密度

D．P3>P4

，Y軸表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

AB例5.在容積相同的五個(gè)密閉容器中分別放人同量的A2和B2，在不同溫度下同時(shí)任其發(fā)生反應(yīng)：A2(g)+3B2(g)2AB3(g)。分別在某一同時(shí)刻測(cè)得其中AB3所占的體積分?jǐn)?shù)變化如圖所示，下列說(shuō)法中不正確的是()

A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B．E、F二點(diǎn)尚未達(dá)到平衡

C．H、I二點(diǎn)尚未達(dá)到平衡

D．G、H、I三點(diǎn)可能已達(dá)平衡狀態(tài)例6.mA(固)+nB(g)wC(g)+Q(Q>0)的可逆反應(yīng)，在恒溫的條件下B的百分含量(B％)與壓強(qiáng)P的關(guān)系如圖所示，有關(guān)敘述正確的是()A．m+n<wB．n>wC．X點(diǎn)時(shí)混合物的v正>v逆

D．X點(diǎn)比Y點(diǎn)混合物的反應(yīng)速率慢AP1例7.用來(lái)表示可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)+Q(Q>0)，正確圖像是圖中的()等效平衡專(zhuān)題復(fù)習(xí)一.等效平衡在一定條件下（定溫、定容或定溫、定壓），對(duì)同一可逆反應(yīng)，只要起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量相同，這樣的平衡稱(chēng)為等效平衡。

二.等效平衡的規(guī)律

1.在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。

例1.在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為cmol/L，若維持容器的容積和溫度不變，按下列4種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度仍為cmol/L的是（）。

A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+1molDC.2molC+1molD+1molBD.3molC+1molD2.在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量比例與原平衡的相同，則兩平衡等效。例2.將裝有1molHI的容器密封并加熱，部分HI分解成H2和I2（g）并達(dá)到化學(xué)平衡。此時(shí)I2（g）的體積分?jǐn)?shù)為x%，若在該容器中加入2molHI后密封，加熱到相同溫度使之達(dá)到平衡，設(shè)此時(shí)I2的體積分?jǐn)?shù)為y%，則x與y的關(guān)系為（）。

A.x>yB.x<yC.x=yD.x>y3.在定溫、定壓條件下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)到平衡后與原平衡等效。

1、將2molSO2和2molSO3

氣體混合于固定體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(氣)+O2(氣)2SO3

（氣），平衡時(shí)SO3為nmol。相同溫度下，分別按下列配比在相同體積的密閉容器中加入起始物質(zhì)，平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量大于nmol的是（）2molSO2+1molO2

B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3

D.3molSO2+1molO2+1molSO3CD2、在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2+O22SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿(mǎn)足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：（1）若a=0,b=0,則c=----。（2）若a=0.5,則b=----和c=----。（3）a、b、c取值必須滿(mǎn)足的一般條件是（請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c):---------------------.20.251.5a+c=22b+c=23、在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加入mmolA,n

molB發(fā)生下列反應(yīng)：mA(氣）+nB(氣）pC（氣）平衡時(shí)C的濃度為Wmol/L,若容器體積和溫度不變，起始時(shí)放入amolA,bmolB,c

molC,若要平衡后C的濃度仍為Wmol/L,則a、b、c可以滿(mǎn)足的關(guān)系是（）。a:b:c=m:n:pa:b=m:n,ap/m+c=pC.mc/p+a=m,nc/p+b=nD.a=m/3,b=n/3,c=2p/3BC4、一定溫度下將amolPCl5通入一個(gè)容積不變的反應(yīng)器中，達(dá)到如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。測(cè)得平衡混合氣體的壓強(qiáng)為P1,此時(shí)反應(yīng)器中再通入amolPCl5,在溫度不變情況下再度達(dá)到平衡，測(cè)得壓強(qiáng)為P2。測(cè)得P1和P2的關(guān)系是（）(A)2P1>P2(B)2P1=P2(C)2P1<P2(D)無(wú)法判斷A5、在恒溫、恒壓的條件下，