专题___化学平衡图像专题.doc

专题五 化学平衡图像
考点1化学平衡图象常见类型
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（ ）
A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体
B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体
C．X、Y、Z、W皆非气体
D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体
专练1：A(g)+3B(g) 2C(g)+Q（Q>0）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】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v—t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】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、浓度—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、含量—时间—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．
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 （ ）

A．T1＞T2，△H>0 B．T1＜T2，△H>0 C．T1＞T2，△H<0 D．T1＜T2，△H<0

9．现有可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g）；△H<0，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（）
A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3
C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3
4、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）；△H<0，下列图象正确的是 （ ）

5．速率—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(　　)
A．T1<T2，P1<P2　　　 B．T1<T2，P1>P2
C．T1>T2，P1>P2　　 D．T1>T2，P1<P2

提升训练
12． 对于可逆反应：A2（g）＋3B2（g）2AB3（g） △H<0，下列图象中正确的是（ ）

13．将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图的实线所示，在相同的条件下，将b g(a>b)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（　　）

14．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)；△H<0。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Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
　　C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
　　D．图Ⅲ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p1＞p2， 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.上述反应是吸热反应
Ｃ.a＞b D.a＜b

16．在一定温度不同压强（P1＜P2）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（ψ）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：Cl2＋H2OHCl＋HClO。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。

(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)t1～t2时刻内反应速率增大的原因为_______________________________。
　　(3)t2～t3时刻内反应速率又减小的主要原因为__________________________。

参考答案：6．A 7．（1）A；（2）40％；（3）2A＝B＋3C．8．C 9、B 10、AD 11、C 12、A 13、C 14、ABD 15、BD 16、B
17．(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Cl2＋H2OHCl＋HClO，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Ⅰ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( )

[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=1.01×105Pa）．
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，ΔH_____0，a+b______p。

提升训练1．现有下列四个图像
温度
O
生成物浓度
1.01×105Pa
1.01×106Pa
时间
773K
乙
O
生成物浓度
573K
O
573K
773K
压强
平均相对分子质量
O
v(逆)
v(正)
(温度固定)压强
反应速率

下列反应中全部符合上述图像的反应是（ ）
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=－Q1 kJ/mol(Q1＞0)
B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；△H=＋Q2 kJ/mol(Q2＞0)
C．4NH3(g)+5O2(g)4NO+6H2O(g)；△H=－Q3 kJ/mol(Q3＞0)
D．H2(g)+ CO(g)C(s)+H2O(g)；△H=＋Q4 kJ/mol(Q4＞0)
提升训练1．B[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．
D．A、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。
T1
碘化氢的量
时 间
T2
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
A．T1＞T2，ΔH＞0
B．T1＞T2，ΔH＜0
C．T1＜T2，ΔH＞0
D．T1＜T2，ΔH＜0

3．( 高考全国理综卷I·13)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反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.m

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II
C．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II
D．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)；DH＜0。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
K
1
2
3
4

图1 图2 图3
A．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/(L·s)
B. 反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C. 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)
n
t2
·
·
·
·
·
a
b
c
d
e
NH3
H2
0
t1
t
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)+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