化學(xué)平衡圖像專(zhuān)題

用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像感受高考：【2014年高考安徽卷第10題】臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為：2NO2gO3gN2O5gO2g，反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是（）A一、化學(xué)平衡圖象解答圖象題的方法思路1看圖象一看面即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義二看線即線的走向和變化趨勢(shì)三看點(diǎn)即起點(diǎn)，折點(diǎn)，交點(diǎn)，終點(diǎn)四看輔助線如等溫線，等壓線，平衡線等五看量的變化如濃度變化，溫度變化等2想規(guī)律聯(lián)想外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律3作判斷依據(jù)題意，作出正確判斷二、幾種典型的圖象類(lèi)型1速率-時(shí)間圖象速率—時(shí)間圖像定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間含條件改變對(duì)速率的影響而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了外界條件改變對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響，以及由此引發(fā)的平衡移動(dòng)。自己動(dòng)手:畫(huà)出外界條件改變對(duì)正逆反應(yīng)速率的影響圖像①t1:增大N2的濃度（增大I2的濃度）②t2:減少H2的濃度③t3:增大壓強(qiáng)④t4:降低溫度⑤t5:加入催化劑1)N2(g)＋

3H2(g)

2NH3(g)△H＜02)2HI(g)I2(g)

＋

H2(g)

△H＞0有何收獲？例1：反應(yīng)aAgbBgcCg,開(kāi)始時(shí)充入A、B或C，下圖分別表示達(dá)平衡后，改變溫度T和壓強(qiáng)P對(duì)反應(yīng)速率及平衡的影響，根據(jù)圖像判斷（）Vt0v正v正v逆v逆改變溫度Vt0v正v正v逆v逆改變壓強(qiáng)、B，正反應(yīng)吸熱，ab﹤c，正反應(yīng)放熱，ab﹤c，正反應(yīng)吸熱，ab﹤c，正反應(yīng)吸熱，ab﹥cC2含量（轉(zhuǎn)化率）-時(shí)間-溫度壓強(qiáng)圖象反應(yīng)mAg＋nBgpCg＋qDg通過(guò)圖像你能發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的什么信息？2含量（轉(zhuǎn)化率）-時(shí)間-溫度壓強(qiáng)圖象反應(yīng)mAg＋nBgpCg＋qDg通過(guò)圖像你能發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的什么信息？2含量（轉(zhuǎn)化率）-時(shí)間-溫度壓強(qiáng)圖象反應(yīng)mAg＋nBgpCg＋qDg通過(guò)圖像你能發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的什么信息？例2．密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aAg＋bBgcCg在不同溫度T1和T2及壓強(qiáng)p1和p2下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是 A．T1<T2，p1c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．T1>T2，p1p2，a＋b<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．T1>T2，p1>p2，a＋b>c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B“先拐先平”原則先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高或壓強(qiáng)較大。解題心得：例3、有一化學(xué)平衡mAg＋nBgpCg＋qDg，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 DA．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n>＋np＋q“定一議二”原則圖象中有三個(gè)量時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)量為恒量，再討論另兩個(gè)量的關(guān)系。解題心得：例4、密閉容器中，反應(yīng)gYg2g△H>0在平衡建立及多次移動(dòng)的過(guò)程中，各物質(zhì)的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖。ZX和YZZX和YX和Yctt1t6t5t4t3t2t7t80則t2時(shí)改變的條件是；t4時(shí)改變的條件是；t6時(shí)改變的條件是；t7時(shí)改變的條件是。處于平衡的時(shí)間段有升溫降溫加壓減小的濃度t1-t2,t3-t4,t5-t7,t8以后3．幾種特殊圖象反應(yīng)mAg＋nBgpCg＋qDgM點(diǎn)前：化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物開(kāi)始，v正＞v逆M點(diǎn)：達(dá)到平衡M點(diǎn)后：升高溫度A%增大C%減小，平衡左移，ΔH<0通過(guò)圖像你能發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的什么信息？反應(yīng)mAg＋nBgpCg＋qDgL線為平衡線，即L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)E點(diǎn)：v正>v逆F點(diǎn)：v正<v逆通過(guò)圖像你能發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的什么信息？例5、可逆反應(yīng)mA（s）nB（g）pCQ，在定溫的條件下B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，①圖中四點(diǎn)，v正＝v逆的點(diǎn)是（）v正＞v逆的點(diǎn)是（）v正＜v逆的點(diǎn)是（②從→與從y→w所需時(shí)間的大小關(guān)系是（）Wy前者多例6、在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2g＋3H2g2NH3g，并分別在t秒時(shí)測(cè)定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如右：1A、B、C、D、E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是________。2此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)。填“放熱”或“吸熱”。3AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說(shuō)明理由。ABAC段：反應(yīng)開(kāi)始v正>v逆，反應(yīng)向右進(jìn)行生成NH3。CE段：已達(dá)平衡，升溫使平衡左移，NH3%變小放熱再回歸高考：1、2011·北京卷已知反應(yīng)2CH3COCH3lCH3COCH2COHCH32l。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20℃下，測(cè)得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線（Y－t）如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是Ab代表0℃下CH3COCH3的Y－t曲線末，CH3COCH3的反應(yīng)速率C升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率=0到Y(jié)=CH32的D點(diǎn)達(dá)到平衡B反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D△t1＝△t2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段D3、【2014年高考全國(guó)大綱卷第28題】化合物A3和單質(zhì)2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物A5?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知A3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93．6℃和76℃，A5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)A3與氣體2反應(yīng)生成lmolA5，放出熱量123．8J。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。AX3(l)＋X2(g)AX5(s)△H=－123.8KJ/mol（2）反應(yīng)A3g＋2gA5g在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)A3和2均為02mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率vA5＝。②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率vA5由大到小的次序?yàn)?填實(shí)驗(yàn)序號(hào)；與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：b、c。③用p0表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示A3的平衡轉(zhuǎn)化率，則α的表達(dá)式為；實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率：αa為、αc為。17×10－4mol·L–1·min—1或1/600mol·L–1·min—1bca加入催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)沒(méi)有改變升高溫度，反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)2（1﹣P/P0）50%40%完成課后習(xí)題，預(yù)習(xí)第八章【解析】由圖①可知，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)中正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間縮短且平衡時(shí)C的物質(zhì)的量應(yīng)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，生成的醋酸銨為強(qiáng)電解質(zhì)，溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D三、含量、條件與時(shí)間關(guān)系圖例5：反應(yīng)g3Yg≒2g正反應(yīng)放熱的有關(guān)圖像不正確的是（）Y%tT1T20AZ%tP1P20BX的轉(zhuǎn)化率t0有催化劑無(wú)催化劑CX%tT2T10DA小結(jié)：1、拐點(diǎn)在前→反應(yīng)速率快→溫度高、壓強(qiáng)大或用了催化劑。2、根據(jù)平衡時(shí)相關(guān)量的大小確定移動(dòng)方向。例6、下圖表示可逆反應(yīng)mAgnBgnnpD例7．下圖曲線a表示放熱反應(yīng)g＋YggMgNs進(jìn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過(guò)程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是（）A．升高溫度B．加大的投入

C．加催化劑D．增大體積E縮小體積

CE例8：下圖為可逆反應(yīng)LsaG（g）bR（g）平衡時(shí)，G的百分含量隨溫度和壓強(qiáng)的變化曲線則：此反應(yīng)（吸熱、放熱），計(jì)量數(shù)abTG%105Pa106Pa四、含量－溫度－壓強(qiáng)關(guān)系圖（恒溫線或恒壓線）吸熱＞注意：1、線上的點(diǎn)代表平衡態(tài)的值，線外的點(diǎn)代表非平衡態(tài)的值。2、分析此類(lèi)圖應(yīng)作等溫或等壓輔助線。9、有一化學(xué)平衡mAgnBgn）＞（n）=（n）=（n）＜（pq）

CPA轉(zhuǎn)化率400℃500℃10．對(duì)于反應(yīng)A（S）＋2B（g）3C（g）（正反應(yīng)吸熱），平衡混和物中C的百分含量C%與外界條件、y的關(guān)系如下圖所示，則下列結(jié)論中正確的是（）

A表示溫度，y表示壓強(qiáng)，且y1＞y2＞y3B表示壓強(qiáng)，y表示溫度，且y3＞y2＞y1C表示溫度，y表示壓強(qiáng)，且y3＞y2＞y1D表示壓強(qiáng)，y表示溫度，且y1＞y2＞y3B11、可逆反應(yīng)mA（s）nB（g）pCQ，在定溫的條件下B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，①圖中四點(diǎn)，v正＝v逆的點(diǎn)是（）v正＞v逆的點(diǎn)是（）v正＜v逆的點(diǎn)是（②從→與從y→w所需時(shí)間的大小關(guān)系是（）yzxpB%wWy前者多五、速率與溫度（壓強(qiáng)）關(guān)系圖例12、對(duì)于反應(yīng)2AgBg≒2CgQ,下列圖像正確的是（）vTV逆v正AV逆v正vPCvPV逆v正DvTBv正V逆D小結(jié)：1、交叉點(diǎn)表示反應(yīng)達(dá)平衡，平衡移動(dòng)方向?yàn)樯暇€所代表的方向。2、這類(lèi)圖總是從左到右趨于向上的。六、其它例13在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)N23H2≒2NH3，在第7秒時(shí)分別測(cè)定其中NH3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)。

AB放六、其它14．一定條件下，將X和Y兩種物質(zhì)按不同比例放入密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得X、Y轉(zhuǎn)化率與起始時(shí)兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比｛n（x）/n（y）｝關(guān)系如圖，則x和y反應(yīng)方程式可表示為（）A．X+3Y2ZB．3X+Y2ZC．3X+2YZD．6X+2YZBD轉(zhuǎn)化率YX小結(jié)：1、兩物質(zhì)始量之比等于計(jì)量數(shù)之比時(shí)，它們的轉(zhuǎn)化率相等。2、增大某物質(zhì)的量或濃度，達(dá)新平衡后，該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率反而下降。小結(jié)1認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒沙特列原理掛鉤。2緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清正反應(yīng)方向是吸還是放熱、體積增大還是減小、不變、有無(wú)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，在條件與變化之間搭橋。4看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，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。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)谟懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。C%0AB相等放B＞A反應(yīng)未達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率TT0即時(shí)練習(xí)2、H2gI2g≒2HIg；△H<0達(dá)平衡后，第8分鐘時(shí)，若升高溫度HI濃度的變化正確的是

（用圖2中a-c的編號(hào)回答）若加入I2，H2濃度的變化正確的是