2018秋高中化學(xué)專題講座四化學(xué)平衡圖象的常見類型及解題方法學(xué)案魯科版選修.docx

專題講座(四)化學(xué)平衡圖象的常見類型及解題方法1常見類型。(1)速率時(shí)間圖象(vt圖象)。既能表示反應(yīng)速率的變化，又能表示平衡移動(dòng)的速率時(shí)間圖象，如圖所示圖象分析。圖A：a.t0時(shí)，反應(yīng)由正反應(yīng)開始；btt1時(shí)，在改變條件的瞬間，v(正)變大，v(逆)不變；ctt1時(shí)，v(正)v(逆)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，隨后又達(dá)到新的平衡狀態(tài)。改變的條件是增大反應(yīng)物的濃度。圖B：a.t0時(shí)，反應(yīng)由正反應(yīng)開始；btt1時(shí)，v(正)、v(逆)在改變條件時(shí)同時(shí)增大；ctt1時(shí)，v(逆)v(正)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，隨后又達(dá)到新的平衡狀態(tài)。改變的條件可能是升高溫度或增大壓強(qiáng)。圖C：a.t0時(shí)，反應(yīng)由正反應(yīng)開始；btt1時(shí)，v(正)、v(逆)在改變條件時(shí)同倍增大；ctt1時(shí)，v(正)v(逆)，平衡不移動(dòng)。改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(反應(yīng)為氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)不變的反應(yīng))。規(guī)律總結(jié)。a在分析vt圖象時(shí)，要特別注意兩個(gè)方面：一是反應(yīng)速率的變化即v(正)、v(逆)是都增大或都減小條件改變的瞬間，v(正)、v(逆)的起點(diǎn)與原平衡點(diǎn)不重合，還是一個(gè)增大(或減小)而另一個(gè)不變條件改變的瞬間，v(正)、v(逆)中不變的那一個(gè)起點(diǎn)與原平衡點(diǎn)重合；二是平衡移動(dòng)的方向，速率大的速率曲線在上面，且向該方向移動(dòng)。b畫出vt圖象的“三步曲”：第一步，畫出原平衡建立的過程；第二步，依據(jù)條件改變時(shí)的速率變化，確定兩個(gè)起點(diǎn)都在原平衡點(diǎn)的上(下)，或一個(gè)在上(下)另一個(gè)不變；第三步，依據(jù)平衡移動(dòng)方向確定兩條曲線，完成圖象。(2)濃度時(shí)間圖象(ct圖象)。此類圖象能說明各平衡體系組分(或某一成分)的物質(zhì)的量濃度在反應(yīng)過程中的變化情況。此類圖象中各物質(zhì)曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)(達(dá)平衡)的時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的系數(shù)關(guān)系，如圖所示。甲乙(3)速率溫度(壓強(qiáng))圖象(vT或vp圖象)。反映正、逆反應(yīng)速率(或放熱、吸熱反應(yīng)的速率)隨溫度或壓強(qiáng)的變化曲線，用于判斷反應(yīng)的H或反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)關(guān)系，如圖所示。甲乙(4)恒壓(溫)線。該類圖象的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如圖所示兩種情況。甲乙(5)含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖象。此類圖象表示的是不同溫度(或壓強(qiáng))下反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù)或轉(zhuǎn)化率)的變化過程，包含達(dá)到平衡所需的時(shí)間和不同溫度(或壓強(qiáng))下平衡狀態(tài)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等信息，由圖象可以判斷T1、T2或p1、p2的大小，再判斷反應(yīng)的H或反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)關(guān)系(是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的反應(yīng)還是減小的反應(yīng))。如圖所示甲乙(6)其他類型。如圖所示是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大(平衡)轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示v(正)v(逆)的點(diǎn)是c，表示v(正)v(逆)的點(diǎn)是a，而b、d點(diǎn)表示v(正)v(逆)。2化學(xué)平衡圖象題的解答步驟。(1)看圖象。一看圖(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)速度和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。(3)作判斷。根據(jù)圖象中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對(duì)比，做出符合題目要求的判斷。3化學(xué)平衡圖象題的解答原則。(1)“定一議二”原則。在化學(xué)平衡圖象中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的意義共三個(gè)量。確定橫坐標(biāo)所表示的量，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，或者確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，即“定一議二”原則。解題過程中，可以作輔助線幫助分析。例如反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度下(T1T2)，混合氣體中C的百分含量(C%)與壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。由圖可知，T1為一條等溫線，隨著壓強(qiáng)的增大，C%減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，abT1，T2對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)的C%小于T1對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)的C%，說明升溫平衡逆向移動(dòng)，即該反應(yīng)正向是放熱的。圖乙表示p2對(duì)應(yīng)的先拐，即得出p2p1，p2對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)的C%小于p1對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)的C%，說明加壓平衡逆向移動(dòng)，即abp2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣體中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷()A上述反應(yīng)的正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)B上述反應(yīng)的正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)CabDa1b解析：由圖給信息可知，壓強(qiáng)一定，隨著溫度的升高，平衡混合氣體中G的體積分?jǐn)?shù)減小，說明該反應(yīng)的正方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)；又由題圖可知，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡混合氣體中G的體積分?jǐn)?shù)增大，說明該反應(yīng)的正方向是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的反應(yīng)，即ab。答案：B2下列各項(xiàng)中，能表示2A(g)B(g)2C(g)(正反應(yīng)放熱)這個(gè)可逆反應(yīng)的是()解析：隨著溫度的升高，化學(xué)平衡應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以生成物C的體積分?jǐn)?shù)減小，反應(yīng)物的含量分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。增大體系的壓強(qiáng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都增大。加入催化劑，只能增大反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，不能使平衡移動(dòng)，所以達(dá)到平衡后，各組分的濃度及體積分?jǐn)?shù)不變。答案：A3可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)xC(g)HQ kJmol1在不同溫度、壓強(qiáng)下反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的變化情況如下圖所示。下列對(duì)于反應(yīng)的熱效應(yīng)Q和反應(yīng)方程式A、B、C的系數(shù)的判斷中，正確的是()AQ0，mnxBQ0，mnxCQ0，mnxDQ0，mnx解析：由左題圖可知，壓強(qiáng)為p1時(shí)達(dá)到平衡所用的時(shí)間比較短，即p1p2，選擇兩壓強(qiáng)下的平衡狀態(tài)，由p2、p1的大小比較和A的轉(zhuǎn)化率可知，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故mnx；由右題圖可知，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率下降，即升高溫度，平衡向左移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，Q0。答案：D4一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是()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)2C6H5C