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1、化学平衡图象的解题方法学平衡图象的解题方法图象题是化学平衡中的常见题型，是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直 观反映。同时，它又是化学平衡的重点、难点，学生的疑惑点、失分点。怎样解决有关图 象问题呢?下面将举例讨论。 一、化学平衡图象题的解题方法 这类题目是讨论自变量 x（如时间、温度、压强等）与函数值 y（如物质的量、浓度、质量 分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目。 1分析纵横坐标及曲线表示的意义。 2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3.分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。 4.有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定其他量为
2、恒量。 二、图象题的类型 1、速率时间图 特点：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。 解题步骤常分三步： （1）看起点：首先要看清反应物和生成物，从起点看出起始加入的是只有反应物，还是只 有生成物，还是都有。 （2）看变化趋势：要看清逐渐增大或逐渐减小的分别是哪种速率，曲线是连续的，还是跳 跃的 “渐变”和“突变” ， “变大”和“变小” 。 （3）看终点 例题 1：在一密闭体系中发生下列反应：2NH3 N2+3H2 （正反应放热）右图是某一时间段中反应速率与进程的曲线的 关系图，回答下列问题： （
3、1）处于平衡状态的时间段是 。 （2）t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化？ （3）下列各时间段时，氨的体积分数最高的是（ ） A、t0 t1 B、t2 t3 C、t3 t4 D、t5 t6 （4）在 t1 、t3 、t4时刻平衡如何移动？降低、无变化 （5）t2 t3 与 t0 t1及 t2 t3与 t3 t4的平衡状态 NH3的体积分数相比如何变化？ （6）t5 t6再达平衡时，NH3体积分数如何变化？降低 分析：（1）t0 t1、t2 t4 、t5 t6 （2）t1 ：升温；t3：加催化剂 t4：减压 （3）A （4）t1时刻逆向移动，t3时刻不移动 ，t4时刻逆向移动 2
4、、物质的量（或浓度）时间图象 特点：这类图象题表明了各种反应物或生成物的浓度，或某一组成的浓度反应过程中的变 化情况，此类图象往往可反映出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向，解这 类题的方法和解第一类题方法类似，还是要注意曲线的起点、终点及变化的趋势。 例题例题 2 2：某温度时，在一个：某温度时，在一个 2L2L 的密闭容器中，的密闭容器中， X X、Y Y、Z Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)(1)该反应的化学方程式该反应的化学方程式 (2)(2)反应开始至反应开始至 2min,2min,气体气体 Z Z 的的v
5、 v (3)(3)若若 X X、Y Y、Z Z 均为气体，反应达平衡时：均为气体，反应达平衡时： 此时体系的压强是开始时的此时体系的压强是开始时的 倍倍; ;若此时只将容器的体积扩大为原来的若此时只将容器的体积扩大为原来的 2 2 倍倍, ,达新平衡时达新平衡时, ,容器内温度将降低（容器不与外界进行热交换）容器内温度将降低（容器不与外界进行热交换）, ,则则该反应为该反应为 反应反应; ;达新平衡时达新平衡时, ,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时容器内混合气体的平均分子量比原平衡时 . . (4(4）此反应达平衡后，若只加大体系压强，）此反应达平衡后，若只加大体系压强，Z Z 的物质的量
6、减少，若的物质的量减少，若 Y Y 是气体，则是气体，则 X X 的聚集状态是的聚集状态是 . .3 3、三个变量的图象、三个变量的图象这类图象题的解答往往要遵守两个原则，即这类图象题的解答往往要遵守两个原则，即（1 1）定一议二：也就说，图象中有三个变量是先确定一个不变，再讨论另外两个量的关系。）定一议二：也就说，图象中有三个变量是先确定一个不变，再讨论另外两个量的关系。（2 2）先拐先平：即先出现拐点的曲线先达到平衡，说明其对应的温度高或压强大。）先拐先平：即先出现拐点的曲线先达到平衡，说明其对应的温度高或压强大。转化率（或质量分数等）压强、温度图象 例题 3、有一化学平衡（）（）p（）（
7、），如图 5 所示是 A 的转化率同压强、温度的关系，分析图 3 可以得出的正确结论是（ ）。图 3曲线图正反应吸热， 正反应吸热， 正反应放热， 正反应放热， 分析解决这类图象题目，采用“定一论二”，即把自变量（温度、压强）之一定为恒量，讨论另外两个变量的关系。 答案A 例 4.（）（）（）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数（）与压强（p）的关系如图 4 所示，有关叙述正确的是（ ）。 点，正逆；点，正逆 点比点反应速率快 图 4曲线图 图 5曲线图分析这类题目中曲线是表示“平衡”时，质量分数与压强（或温度）变化关系曲线。、点则未达平衡状态，反应要向“趋向于平衡状态
8、方向”进行，以此判断某点正、逆的大小关系。比较、两点的速率快慢则依据压强的高低（或温度的高低）。答案、例题 5 反应 2（）（）2（）（正反应放热），在不同温度（和）及压强（p和 p）下，产物的物质的量（）与反应时间（）的关系如图 10 所示。下述判断正确的是（ ）。，pp ，pp ，pp ，pp 分析该题要综合运用“定一论二”、“先拐先平”解题；也可依据“定一论二”和外界条件对化学平衡的影响解题。 答案：C 例 6.图 6 表示（）（）（）（）+，在不同温度下经过一定时间混合体系中 C 的质量分数与温度的关系；图 7 表示在一定条件下达到平衡（正逆）后时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新平
9、衡的反应过程，判断该反应是（ ）。图 7曲线图图 6曲线图0 0 0 0 分析图 7 中，生成物的质量分数受同种外界条件的影响呈现两种变化趋势，则这两种趋势一定是平衡前、后的两种情况，故最高点时刚好建立平衡，其后，才为外界条件对平衡的影响。答案 4、速率压强（或温度）图象 例 7.符合图象 4 的反应为（ ）。 （）（）（） 3（）（l）2（l）（） 4（）5（）4（）6（） （）（）2（）图 7曲线图分析此类图象中曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。答案 5质量分数时间图象 例 8.对于可逆反应（）（）（）（）反应过程中，其他条件不变时， 产物的质
10、量分数与温度或压强 p的关系如图 9 所示，请判断下列说法正确的是（ ）。 降温，化学平衡向正反应方向移动 使用催化剂可使 D%有所增加 化学方程式中气体的化学计量数 B 的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动 分析这类图象的解题方法是“先拐先平”，即曲线先折拐的首先达到平衡，以此判断温度或压强的 高低，再依据外界条件对平衡的影响确定答案。答案A、C图 9曲线图 三、强化训练题1、反应、反应 X(g)Y(g) 2Z(g); H0 ，y 轴表示的是轴表示的是(A) 平衡时，混合气中平衡时，混合气中 R 的百分含量的百分含量(B) 平衡时，混合气中平衡时，混合气中 G 的百分含量的
11、百分含量(C) G 的转化率的转化率(D) L 的转化率的转化率5、在一定温度下，容器内某一反应中 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是A反应的化学方程式为：2 M NBt2时，正逆反应速率相等，达到平衡 Ct3时，正反应速率大于逆反应速率 Dt1时，N 的浓度是 M 浓度的 2 倍6、右图曲线 a 表示放热反应 X(g)Y(g) Z(g)M(g)N(s)进行过程中 X 的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按 b 曲线进行，可采取的措施是A 升高温度 B 加大 X 的投入量C 加催化剂 D 增大体积7、右图是温度和压强对 XY 2Z 反应影响的示意
12、图。图中横坐标表示平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是A X 和 Y 中只有一种为气态，Z 为气态B X、Y、Z 均为气态C 上述可逆反应的正反应为放热反应D 上述反应的逆反应的 H08、在某一容积为 2L 的密闭容器内，加入 0.8mol 的 H2和 0.6mol 的 I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)Q(Q0)反应中各物质的浓度随时间变化情况如图 1：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；（2）根据图 1 数据，反应开始至达到平衡时，平均速率 v(HI)为 ；（3）反应达到平衡后，第 8 分钟时：若升高温度，化学平衡常数 K（填写增大、减小或不
13、变）HI 浓度的变化正确 ；（用图 2 中 ac 的编号回答）若加入 I2，H2浓度的变化正确的是 。 （用图 2 中 df 的编号回答）（4）反应达到平衡后，第 8 分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图 3 中画出 8 分钟后 HI 浓度的变化情况。（1）K （2）0.167mol/Lmin（3）减小 c f（4）9 9、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A B C D10、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）O2(g) 2SO3(g)Q （Q0）（1）写出该反应的化学平衡常数表达式 K （2）降低温度，该反应 K 值 ，二氧化碳转化率 ，化学反应速度 （以上均填增大、减小或不变）（3）600时，在一密闭容器中，将二氧化碳和氧气混合，反应过程中 SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 。（4）据图判断，反应进行至 20min 时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达） ；10min 到15min 的曲线变化的原因可能是 （填写编号） 。A 加了催化剂 B 缩小容器体积 C 降低温
