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鲁科版高中化学选修四：专题讲座(四)化学平衡图象的常见类型及解题方法

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常见问题

1、专题讲座(四)化学平衡图象的常见类型及解题方法1常见类型。(1)速率时间图象(vt图象)。既能表示反应速率的变更，又能表示平衡移动的速率时间图象，如图所示图象分析。图A：a.t0时，反应由正反应起先；btt1时，在变更条件的瞬间，v(正)变大，v(逆)不变；ctt1时，v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。变更的条件是增大反应物的浓度。图B：a.t0时，反应由正反应起先；btt1时，v(正)、v(逆)在变更条件时同时增大；ctt1时，v(逆)v(正)，平衡向逆反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。变更的条件可能是上升温度或增大压强。图C：a.t0时，反应由正反应起先；btt1时，v(正)、v(逆)在变更条件时同倍增大；ctt1时，v(正)v(逆)，平衡不移动。变更的条件可能是运用了催化剂或增大压强(反应为气态物质系数不变的反应)。规律总结。a在分析vt图象时，要特殊留意两个方面：一是反应速率的变更即v(正)、v(逆)是都增大或都减小条件变更的瞬间，v(正)、v(逆)的起点与原平衡点不重合，还是一个增大(或减小)而另一个不变条件变更的瞬间，v(正)、v(逆)中不

2、变的那一个起点与原平衡点重合；二是平衡移动的方向，速率大的速率曲线在上面，且向该方向移动。b画出vt图象的“三步曲”：第一步，画出原平衡建立的过程；其次步，依据条件变更时的速率变更，确定两个起点都在原平衡点的上(下)，或一个在上(下)另一个不变；第三步，依据平衡移动方向确定两条曲线，完成图象。(2)浓度时间图象(ct图象)。此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变更状况。此类图象中各物质曲线转折点(达平衡)的时刻相同，各物质浓度变更的内在联系及比例符合化学方程式中的系数关系，如图所示。甲乙(3)速率温度(压强)图象(vT或vp图象)。反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变更曲线，用于推断反应的H或反应前后气态物质系数关系，如图所示。甲乙(4)恒压(温)线。该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率()，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如图所示两种状况。甲乙(5)含量时间温度(压强)图象。此类图象表示的是不同温度(或压强)下反应物(或生成物)的物质的量分数(或体积分数或转化率)的变更过程，包含达到平衡所需的时间和不

3、同温度(或压强)下平衡状态的物质的量分数等信息，由图象可以推断T1、T2或p1、p2的大小，再推断反应的H或反应前后气态物质系数关系(是吸热反应还是放热反应，是气态物质系数增大的反应还是减小的反应)。如图所示甲乙(6)其他类型。如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大(平衡)转化率()与温度(T)的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v(正)v(逆)的点是c，表示v(正)v(逆)的点是a，而b、d点表示v(正)v(逆)。2化学平衡图象题的解答步骤。(1)看图象。一看图(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变更趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看协助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变更(如浓度变更、温度变更等)。(2)想规律。联想外界条件的变更对化学反应速度和化学平衡的影响规律。(3)作推断。依据图象中表现的关系与所学规律相对比，做出符合题目要求的推断。3化学平衡图象题的解答原则。(1)“定一议二”原则。在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量，探讨纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，探讨横

4、坐标与曲线的关系，即“定一议二”原则。解题过程中，可以作协助线帮助分析。例如反应aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度下(T1T2)，混合气体中C的百分含量(C%)与压强(p)的关系如图所示。由图可知，T1为一条等温线，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，abT1，T2对应的平衡状态的C%小于T1对应的平衡状态的C%，说明升温平衡逆向移动，即该反应正向是放热的。图乙表示p2对应的先拐，即得出p2p1，p2对应的平衡状态的C%小于p1对应的平衡状态的C%，说明加压平衡逆向移动，即abp2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可推断()A上述反应的正反应方向是放热反应B上述反应的正反应方向是吸热反应CabDa1b解析：由图给信息可知，压强肯定，随着温度的上升，平衡混合气体中G的体积分数减小，说明该反应的正方向为吸热反应；又由题图可知，在相同温度下，增大压强，平衡混合气体中G的体积分数增大，说明该反应的正方向是气态物质系数增大的反应，即ab。答案：B2下列各项中，能表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的是()解析：随着温度的上升，化学平衡应向

5、吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量分数增大，反应物的转化率减小。增大体系的压强，正反应和逆反应的速率都增大。加入催化剂，只能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数不变。答案：A3可逆反应：mA(g)nB(g)xC(g)HQ kJmol1在不同温度、压强下反应物A的转化率的变更状况如下图所示。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的推断中，正确的是()AQ0，mnxBQ0，mnxCQ0，mnxDQ0，mnx解析：由左题图可知，压强为p1时达到平衡所用的时间比较短，即p1p2，选择两压强下的平衡状态，由p2、p1的大小比较和A的转化率可知，增大压强，平衡正向移动，故mnx；由右题图可知，上升温度，A的转化率下降，即上升温度，平衡向左移动，正反应放热，Q0。答案：D4肯定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变更趋势符合下图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g)H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)H0解析：四个选项中水蒸气均为生成物。依题图中左图可知T2T1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，故正反应为放热反应，即H0，B、C两项均错；依题图中右图可知p1p2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，D项也错。答案：A

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