专题五化学平衡图像专题(教师版整理完).pdf

选修四 化学平衡专题 教师版第 1 页 共 8 页专题五 化学平衡图像考点 1 化学平衡图象常见类型解题策略：解题策略：(1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”)(2)找出曲线上的特殊点，并理解其含义。(如“先拐先平数值大”)(3)根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。1 1、速率、速率时间图时间图此类图象定性地揭示了 v 正、v 逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向6对达到平衡状态的可逆反应 X+YZ+W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图 1 所示，则图象中关于 X、Y、Z、W 四种物质的聚集状态为（）AZ、W 均为气体，X、Y 中有一种是气体BZ、W 中有一种是气体，X、Y 皆非气体CX、Y、Z、W 皆非气体DX、Y 均为气体，Z、W 中有一种为气体专练 1：A(g)+3B(g)2C(g)+Q（Q0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大，直达到新平衡的是（）A升温 B加压 C增大c(A)D降低c(C)E降低c(A)【分析解答分析解答】注意“正反应速率始终增大”这一关键词，D、E 就不必考虑，因为降低浓度，不管平衡如何移动，v正均要降低。其次最好画出vt图，就能清楚看出正确答案。v正 始终增大（尽管平衡左移）v正突然增大，但又逐渐减小，同理 C 答案也不合题意，正确答案为 A。【视野拓展视野拓展】全面深入理解平衡移动原理是解决有关化学平衡问题的基础学习中可以先从平衡移动原理的字面理解入手，再进行深层剖析。2 2、浓度、浓度时间图时间图此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况7图 2 表示 800时 A、B、C 三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1 是到达平衡状态的时间试回答：（1）该反应的反应物是_；（2）反应物的转化率是_；（3）该反应的化学方程式为_3 3、含量、含量时间时间温度（压强）图温度（压强）图这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征tvv正v逆升温加压正vtvv逆选修四 化学平衡专题 教师版第 2 页 共 8 页8同压、不同温度下的反应：A（g）B（g）C（g）；HA 的含量和温度的关系如图 3 所示，下列结论正确的是（）AT1T2，H0 BT1T2，H0 CT1T2，H0 DT1T2，H09现有可逆反应 A（g）2B（g）nC（g）；H0，在相同温度、不同压强时，A 的转化率跟反应时间（t）的关系如图 4，其中结论正确的是（）Ap1p2，n3 Bp1p2，n3 Cp1p2，n3 Dp1p2，n=34 4、恒压（温）线、恒压（温）线该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强10对于反应 2A（g）B（g）2C（g）；H0，下列图象正确的是（）5 5速率速率温度（压强）图温度（压强）图11反应 2X(气)Y(气)2Z(气)(正反应为放热反应)，在不同温度(T1和T2)及压强(P1和 P2)下，产物 Z 的物质的量n(z)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()AT1T2，P1P2 BT1P2 CT1T2，P1P2 DT1T2，P1P2提升训练12 对于可逆反应：A2（g）3B2（g）2AB3（g）Hb)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是（）选修四 化学平衡专题 教师版第 3 页 共 8 页14在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)3B(g)2C(g)；H0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是（）A图 I 研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高15反应：L（固）aG（气）bR（气）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响图所示：图中：压强 p1p2，x 轴表示温度，y 轴表示平衡混合气中 G 的体积分数。据此可判断A.上述反应是放热反应 B.B.上述反应是吸热反应 .ab D.D.ab16在一定温度不同压强（P1P2）下，可逆反应 2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物 Z 在反应混合物中的体积分数（）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是 （）17.已知氯水中有如下平衡：Cl2H2OHClHClO。常温下在一个容积为 50mL 的针筒(如图所示，活塞可自由滑动，针筒上有刻度)里吸人 40mLCl2和 10mL H2O。选修四 化学平衡专题 教师版第 4 页 共 8 页(1)针筒中可观察到的现象是_。(2)若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可能观察到的现象是_。(3)用化学平衡的观点解释(2)的现象：_。18氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成 Cl(-1 价)和 S(6 价)的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中 c(H+)增大而加快。(1)反应的离子方程式为_。(2)t1t2时刻内反应速率增大的原因为_。(3)t2t3时刻内反应速率又减小的主要原因为_。参考答案：参考答案：6A 7（1）A；（2）40；（3）2AB3C8C 9、B 10、AD 11、C 12、A 13、C 14、ABD 15、BD 16、B17(1)气体体积缩小，溶液呈浅黄绿色；(2)气体和溶液均变无色，气体体积略小于 20mL。(3)氯水中有平衡 Cl2H2OHClHClO，因 HClO 见光分解，平衡不断右移，最终 Cl2耗尽而全部转化为 O2，且 v(O2)v(Cl2)20mL，但由于 O2在水中有一定溶解度，故 v(O2)略小于 20ml。18、(1)ClO3-3HSO3-Cl-3SO42-3H+(2)开始时，c(H)增大，反应速率加快。(3)随着反应的进行，反应的物浓度减小，反应速率减慢。考点 2 化学平衡综合知识图象解平衡图象要注意识图方法，总的来说有以下 12345 点：一看面（即横坐标和纵坐标）；二看线（即看线的走向、变化的趋势）；三看点（看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点）（重点理解）；四看辅（要不要作辅助线，如等温线、等压线）；五看数（定量图像中有关数值的多少大小）。【例 1】（08 全国卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g).H=-1025kJ/mol 该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()选修四 化学平衡专题 教师版第 5 页 共 8 页 解析解析 根据“先拐先平数值大”的原则，选项 A、B 正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定 A、B 正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项 D 正确。【答案】C方法技巧化学平衡经常会以图像来考查，不仅要掌握影响化学平衡的因素及勒沙特列原理，同时还要掌握识图的方法和一些规律，如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。多个条件变化转化为单个条件变化专练 1下图中符合 2A（g）B（g）2C（g）Q达到平衡状态的有（1P=1.01105Pa）各图中都有压强、温度两个条件变化，分析时可通过横坐标上的某一点，作一平行于纵坐标的直线，交叉点即为同温度（或同压强）不同压强（或温度）下的变化多个条件变化转成了单个条件变化的问题如图 B 中 A1，A2，A3三点就是 500时 1P，10P，100P 压强下对应的 A，符合压强增大平衡向正方向移动的变化趋势勒沙特列原理适应于各种平衡体系，有着深刻的内涵，学习时要从原理入手，剖析潜在的规律，总结出操作性较强的判断标准专练 2：可逆反应aA(g)+bB(g)pC(g)，反应时间与 C%(产物 C 的体积分数)函数关系如图所示。A 图表示压强不同的曲线，B 图表示的是温度不同的曲线，试比较下列大小关系：P1_P2，T1_T2，H_0，a+b_p。选修四 化学平衡专题 教师版第 6 页 共 8 页提升训练 1现有下列四个图像下列反应中全部符合上述图像的反应是（）AN2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H=Q1 kJ/mol(Q10)B2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；H=Q2 kJ/mol(Q20)C4NH3(g)+5O2(g)4NO+6H2O(g)；H=Q3 kJ/mol(Q30)DH2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)；H=Q4 kJ/mol(Q40)提升训练 1B解释 第一个图，固定温度的情况下增大压强，生成物浓度变小，说明平衡向左移动，左边气体系数和小于右边；再固定压强，温度升高，生成物浓度变大，说明平衡向右移动，反应吸热；第二个图的是第一个图的固定压强的变形；第三个图，固定压强升高温度，平衡向吸热方向移动，同时平均相对分子质量变小；第四个图，固定温度，增大压强，逆反应速率增大得比正反应大，平衡向逆反应进行。巩固专题1下图是可逆反应 A+2B 2C+3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断（）A正反应是放热反应B若 A、B 是气体，则 D 是液体或固体C逆反应是放热反应DA、B、C、D 均为气体解析：AB 通过观察图可知，降温时平衡向正反应方向移动，故正反应为放热反应，A 选项正确；加压时平衡向正反应方向移动，故 B 正确。2（四川理综8）在密闭容器中进行如下反应：H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示符合图示的正确判断是 AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0DT1T2，H03(高考全国理综卷 I13)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反温度O生成物浓度1.01105Pa1.01106Pa时间773K乙O生成物浓度573KO573K773K压强平均相对分子质量Ov(逆)v(正)(温度固定)压强反应速率T1碘化氢的量时 间T2选修四 化学平衡专题 教师版第 7 页 共 8 页应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是 .w.k.s.5.u.c.o.m0反应时间反应速率平衡态v(正)v(逆)平衡态v (正)v (逆)A反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态 I 后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态 IIC该反应达到平衡态 I 后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态 IID同一种反应物在平衡态 I 和平衡态 II 时浓度不相等4(高考江苏卷13)一定温度下可逆反应：A(s)2B(g)2C(g)D(g)；H0。现将 1 mol A 和 2 mol B 加入甲容器中，将 4 mol C 和 2 mol D 加入乙容器中，此时控制活塞 P，使乙的容积为甲的 2 倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图 1 所示，隔板 K 不能移动)。下列说法正确的是 BD甲乙P活塞K12340时间t速率vv(正)v(逆)v(逆)v(正)t1t2甲容器=0时间t速率vv (正)v (逆)v(正)v(逆)=v (逆)v (正)=t1t2乙容器 图 1 图 2 图 3A保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入 1 mol A 和 2 mol B，达到新的平衡后，甲中 C 的浓度是乙中 C 的浓度的 2 倍B保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中 B 的体积分数均增大C保持温度不变，移动活塞 P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中 C 的体积分数是甲中C 的体积分数的 2 倍D保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图 2 和图 3 所示(t1前的反应速率变化已省略)5（四川卷）一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（）A.反应开始到 10 s,用 Z 表示的反应速率为 0.158 mol/(Ls)B.反应开始到 10 s,X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol/LC.反应开始到 10 s 时，Y 的转化率为 79.0%D.反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g)6（广东 19）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)n t2 abcdeNH3H20t1t选修四 化学平衡专题 教师版第 8 页 共 8 页+3H2(g)2NH3(g)，673K，30MPa 下 n(NH3)和 n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是A点 a 的正反应速率比点 b 的大 B点 c 处反应达到平衡C点 d(t1时刻)和点 e(t2时刻)处 n(N2)不一样D其他条件不变，773K 下反应至 t1时刻，n(H2)比上图中 d 点的值大