常見化學(xué)平衡圖像題的解法

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

二.教學(xué)目標(biāo)了解各類圖像題的特點(diǎn)；能用一定的方法審視解決化學(xué)平衡圖像問題。

三.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)審視解決化學(xué)平衡圖像問題的方法及技巧

四.教學(xué)過程：根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)以及條件對(duì)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，用數(shù)學(xué)上坐標(biāo)軸的方法表示條件對(duì)反應(yīng)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(guān)系的圖像，稱為化學(xué)平衡圖像。說明：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問題，可按以下的方法進(jìn)行分析：①看圖像，認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)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(biāo)和縱坐標(biāo)的意義），二看點(diǎn)（即起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)和終點(diǎn)），三看線（即線的走向和變化趨勢(shì)），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(qiáng)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、百分含量等的變化趨勢(shì)）等，這是解題的基礎(chǔ)。②緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清正反應(yīng)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(guān)系，注意圖像的走向是否符合給定的反應(yīng)，在條件與變化之間搭橋；也可以根據(jù)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，判斷反應(yīng)物或生成物在方程式中的系數(shù)，或據(jù)此求反應(yīng)速率。④看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，注意圖像是否經(jīng)過“原點(diǎn)”，即是否有“0”項(xiàng)，尤其是特殊點(diǎn)的意義，看清曲線的變化趨勢(shì)。⑤先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。⑥定一議二。勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變，所以圖像中有多個(gè)變量時(shí)，先固定一個(gè)量，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。⑦注意圖像題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與百分含量的關(guān)系：某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率與其“百分?jǐn)?shù)”相反。

【典型例題】幾種常見的圖像：1、濃度－時(shí)間圖像：說明：解這類題的關(guān)鍵是：①何為反應(yīng)物、生成物②反應(yīng)物、生成物的計(jì)量數(shù)關(guān)系③是否為可逆反應(yīng)

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

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

3CA的轉(zhuǎn)化率為66.7%

例2.今有正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，若反應(yīng)開始經(jīng)t1s后達(dá)平衡，在t2s時(shí)由于反應(yīng)條件改變，使平衡破壞，到t3s時(shí)又達(dá)平衡，如圖所示，（1）該反應(yīng)的反應(yīng)物是_________________（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________（3）分析從t2到t3時(shí)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(qiáng)增大

D、升高了反應(yīng)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(yīng)系數(shù)比③達(dá)到平衡前，一般反應(yīng)物濃度減小，產(chǎn)物濃度增大綜上所述，反應(yīng)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(yīng)的方程式為：X+Y

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

Z；改變的條件為D。2、速率－時(shí)間圖像：說明：解這類題的關(guān)鍵是：①看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)；②理清速率的變化及變化量的大小關(guān)系，注意圖像的走向是否符合給定的反應(yīng)，在條件與變化之間搭橋；③分析引起平衡移動(dòng)的因素，判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱，反應(yīng)前后氣體體積的變化。例3.對(duì)于反應(yīng)A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g）（正反應(yīng)放熱）；有如下圖所示的變化，請(qǐng)分析引起平衡移動(dòng)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(dòng)的因素可能是：a.升高溫度；b.增大壓強(qiáng)。根據(jù)反應(yīng)方程式，正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖示相符；增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖示不相符。故此題中引起平衡移動(dòng)的因素是升高溫度。答案：引起平衡移動(dòng)的因素是升高溫度。正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

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

；②m+n與p的關(guān)系是

；③T1與T2的關(guān)系是

；④Q與0的關(guān)系是

。解析：本題解答時(shí)應(yīng)遵循兩個(gè)原則：“先拐先平”“定一議二”原則。在溫度均為T1時(shí)，P2達(dá)到平衡需要的時(shí)間短，因此P2>P1；壓強(qiáng)越大，C的百分含量越大，說明正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，即m+n>p；在P2保持不變時(shí)，T1達(dá)到平衡需要的時(shí)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(yīng)方向移動(dòng)，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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(qiáng)）圖：說明：解這類題的關(guān)鍵是：①看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)；②先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。③遵循“定一議二”原則。④分析引起平衡移動(dòng)的因素，判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱，反應(yīng)前后氣體體積的變化；以及條件改變時(shí)對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（百分含量）的影響。

例5.有一化學(xué)平衡mA（g）＋nB（g）

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

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

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

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

）A.m+n<p

B.x點(diǎn)，v正>v逆，y點(diǎn)，v正<v逆C.n>p

D.x點(diǎn)比y點(diǎn)反應(yīng)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(yīng)H2（g）+I2（g）

2HI（g）（正反應(yīng)吸熱），當(dāng)達(dá)到平衡后，t0時(shí)改變反應(yīng)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(qiáng)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(dòng)，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(yīng)2A（氣）+B（氣）2C（氣）+Q的正確圖象是

（

）5、對(duì)于達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)X＋Y

W＋Z，增大壓強(qiáng)則正、逆反應(yīng)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(yīng)：A（g）+3B（g）2C（g）（正反應(yīng)放熱）。某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下圖。下列判斷一定錯(cuò)誤的是

（

）A.圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B.圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C.圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高7、T℃時(shí)，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體.反應(yīng)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(shí)，B的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖（Ⅱ）所示.則下列結(jié)論正確的是

（

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

eC（g）＋fD（g），反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，C在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)與T（溫度）或p（壓強(qiáng)）關(guān)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(shí)C在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大B.升溫，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系n<e+fD.其他條件不變，增加體系的壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)9、在一定條件下，反應(yīng)A（氣）＋B（氣）C（氣）（正反應(yīng)放熱），達(dá)到平衡后，根據(jù)下列圖象判斷：（1）升溫，達(dá)到新的平衡的是

（2）降壓，達(dá)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(dá)到平衡的是

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

__，平衡__

__移動(dòng)，達(dá)到平衡后，混合物中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________。（2）上述化學(xué)方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關(guān)系是__

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