2018 寒假 化學(xué)平衡圖像

1、第七講 化學(xué)平衡圖像一、復(fù)習(xí)鞏固復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志； 化學(xué)平衡的移動；平衡移動原理。等效平衡的原理、規(guī)律以及應(yīng)用。二、知識梳理考點1：化學(xué)平衡圖象問題的識別分析方法化學(xué)平衡圖象問題的識別無外乎是看坐標(biāo)、找變量、想方程、識圖象四個方面，即準(zhǔn)確認(rèn)識橫、縱坐標(biāo)的含義，根據(jù)圖象中的點（起點、終點、轉(zhuǎn)折點）、線（所在位置的上下、左右、升降、彎曲）特征，結(jié)合題目中給定的化學(xué)方程式和數(shù)據(jù)，應(yīng)用概念、規(guī)律進(jìn)行推理判斷但識圖是關(guān)鍵，筆者認(rèn)為應(yīng)以橫坐標(biāo)的不同含義把圖象分為兩大類：時間（t）類，壓強（p）或溫度（T）類這兩類的特征分別如下1.時間（t）類（1）圖象中總有一個轉(zhuǎn)折點，這個點所對應(yīng)的時間為達(dá)

2、到平衡所需時間，時間的長短可確定化學(xué)反應(yīng)速率的大小，結(jié)合濃度、溫度、壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，可確定濃度的大小，溫度的高低和壓強的大?。?）圖象中總有一段或幾段平行于橫軸的直線，直線上的點表示可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)（3）這幾段直線的相對位置可確定化學(xué)平衡移動的方向固定其它條件不變，若因溫度升降引起的平衡移動，就可確定可逆反應(yīng)中是Q0還是Q0；若因壓強增減引起的平衡移動，就可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對大小2.壓強（p）或溫度（T）類（1）圖象均為曲線（2）曲線上的點表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強或溫度下處于平衡狀態(tài)；而不在曲線上的點表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強或溫度下

3、未達(dá)到平衡狀態(tài)，但能自發(fā)進(jìn)行至平衡狀態(tài)（3）曲線的相對位置、變化趨勢決定了化學(xué)平衡移動的方向固定其它條件不變，若溫度變化引起的平衡移動，即可確定可逆反應(yīng)中是Q0還是Q0；若因壓強改變引起的平衡移動，即可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對大小考點2：解答化學(xué)平衡圖像題的“三看”、“兩法”三、例題精析【例題1】可逆反應(yīng)mA(固)+nB(氣) eC(氣)+fD(氣)反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時，C的體積分?jǐn)?shù)j(C)在不同溫度(T)和不同壓強(P)的條件下隨時間(t)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是（ ） A達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大B當(dāng)平衡后，若溫

4、度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動C化學(xué)方程式中，ne+fD達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動【答案】B【解析】從（1）圖中應(yīng)先判斷出T1與T2溫度的大小關(guān)系。在其他條件不變時，溫度升高，反應(yīng)速率變大，達(dá)到平衡時間越短。由此可知，T2T1。從圖（1）分析可知溫度較高時j(C)變小，說明升高溫度時，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以該正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B選項是正確的。從（2）圖中，應(yīng)先判斷出P1與P2大小關(guān)系。在其他條件不變情況下，壓強越大，達(dá)到平衡的時間就越短，由此可知P2P1。從圖中可知，壓強增大時j(C)變小，說明增大壓強平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)方向是氣體體積減小方向，即ne

5、+f，C項錯誤。由于使用催化劑，并不影響化學(xué)平衡的移動，A項錯誤。在化學(xué)平衡中，增大或減小固體物質(zhì)的質(zhì)量不影響化學(xué)平衡的移動。因此D項錯誤。解答這類圖象題時，必須要抓住縱坐標(biāo)(變量)即C的體積分?jǐn)?shù)與外界條件變化的關(guān)系，分析得出相應(yīng)正確的結(jié)論?！纠}2】已知某可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，右圖表示在不同反應(yīng)時間t時，溫度T和壓強P與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)B%的關(guān)系曲線，由曲線分析，下列判斷正確的是（ ）AT1T2 P1P2 mnP H<0BT1T2 P1P2 mnP H>0 CT1T2 P1P2 mnP H<0 DT1T2 P1P2 mnP H

6、>0【答案】D【解析】本題考查根據(jù)溫度、壓強變化對化學(xué)平衡移動的影響來判斷化學(xué)方程式的特點。分析圖象，可以分兩個層次考慮:（如圖將三條曲線分別標(biāo)為、）。從、曲線可知，當(dāng)壓強相同（為P2）時，先達(dá)平衡，說明T1T2 ；又因為T2低，B%大，即降低溫度，平衡逆向移動，說明逆向放熱，正向吸熱。從、曲線可知，當(dāng)溫度相同（為T1）時，先達(dá)平衡，說明P2P1 ；又因為P2大，B%大，即增大壓強，平衡逆向移動，說明逆方向為氣體體積減小的方向，mnP。 綜合以上分析結(jié)果：T1T2， P1P2，mnP，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。識別此題的圖像，要從兩點入手，其一，斜線的斜率大小與反應(yīng)速率大小關(guān)聯(lián)，由此可判斷溫度、

7、壓強的高低；其二，水平線的高低與B%大小相關(guān)聯(lián)，由此可分析出平衡向那個方向移動?！纠}3】在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖，下列表述中正確的是（ ）A反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MN Bt2時，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡Ct3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 Dt1時，N的濃度是M濃度的2倍 【答案】D源【解析】本題以化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡為素材，考核觀察圖象及其信息加工的能力。從圖象可知，t1時，N的物質(zhì)的量是6mol，M的物質(zhì)的量是3mol，故N的濃度是M濃度的2倍是正確的；同時也可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NM；t2時，正逆反應(yīng)速率雖然相等，但尚未達(dá)到平衡，因

8、為此時M、N的物質(zhì)的量還在增大與減少，t3時M、N的物質(zhì)的量保持不變，說明已達(dá)平衡狀態(tài)，則正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等知識，已經(jīng)抽象到?jīng)]有具體的元素符號，并且以看圖設(shè)置情境設(shè)問，因此對觀察能力作了重點考查，思維能力要求也較高。圖的橫坐標(biāo)是時間，繪出了t1、t2、t33個時刻?？v坐標(biāo)既不是速率，也不是濃度，而是物質(zhì)的量。仔細(xì)審視各時間段中物質(zhì)的量的變化。四、課堂練習(xí)【基礎(chǔ)】1. 反應(yīng)：L(s)aG(g)bR(g)達(dá)到平衡時，溫度和壓強對該反應(yīng)的影響如下圖所示。圖中：壓強p1p2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷（ ）A上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)B上

9、述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)Cab Dab【答案】BD【解析】由圖給信息可知，隨著溫度的升高，平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)減小，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng)；由圖知，在相同溫度下，壓強增大，說明平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)也增大，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，即ab。2. 在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g) H<0。該可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率-時間、轉(zhuǎn)化率-時間關(guān)系圖如下：下列分析中不正確的是（ ）A圖可體現(xiàn)t0時升高溫度對反應(yīng)速率的影響B(tài)圖可體現(xiàn)t0時增大壓強(縮小體積)或使用催化劑對反應(yīng)速率的影響C圖可體現(xiàn)催化劑對化學(xué)平衡的影響，且甲使用了催化劑

10、D圖可體現(xiàn)溫度對化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高 【答案】C【解析】升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，且正逆反應(yīng)速率都增大，所以A對；增大壓強或使用催化劑，正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡不發(fā)生移動，B對；使用催化劑對平衡沒有影響，A的轉(zhuǎn)化率不變，C錯；因為乙先達(dá)到平衡，所以乙的溫度高，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，D對?！眷柟獭?. 可逆反應(yīng)A(g)2B(g) 3C(g)4D(g)H>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列圖像正確的是（ ）【答案】D【解析】A項，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯；B項，增大壓強平衡逆向移動，則B的轉(zhuǎn)化率降低，

11、B錯；C項，催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，則D的產(chǎn)率不變，C錯；D項，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，故正確。2. 現(xiàn)有可逆反應(yīng)A(g)2B(g) nC(g)H<0，在相同溫度、不同壓強時，A的轉(zhuǎn)化率跟反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如下圖所示，其中結(jié)論正確的是（ ）Ap1>p2，n>3Bp1<p2，n>3Cp1<p2，n<3 Dp1>p2，n3【答案】B【解析】根據(jù)圖像可知在p2時反應(yīng)達(dá)到平衡的時間短，說明化學(xué)反應(yīng)速率快，即壓強p2>p1；由縱坐標(biāo)可判斷，壓強高時對應(yīng)的A的轉(zhuǎn)化率低，即增大壓強化學(xué)平衡逆向移動，12<n，B項正確。【拔高】 1. 電鍍

12、廢液中Cr2O72可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l）2PbCrO4（s）+2H（aq） H< 0該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是（ ）【答案】A【解析】 圖像問題。由題意知該反應(yīng)是一個放熱的可逆反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，可知K應(yīng)該減小，A正確；pH增大溶液堿性增強，會中和溶液中H，降低生成物濃度平衡向反方應(yīng)方向移動，的轉(zhuǎn)化率會增大，B不正確；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大，C錯誤；增大反應(yīng)物Pb2的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，的物質(zhì)的量會減小，D不正確。2.（2019安徽模擬

13、） 對于密閉容器中可逆反應(yīng)A2（g）3B2（g）2AB3（g），探究單一條件改變情況下，可能引起平衡狀態(tài)的改變，得到如圖所示的曲線（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）下列判斷正確的是（ ）A. 加入催化劑可以使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)bB. 若T1T2，則逆反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)C. 達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為：bacD. 在T2和n（A2）不變時達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為：cba【答案】D【解析】A催化劑只改變反應(yīng)速率不改變平衡移動，所以加入催化劑不可能使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)b，故A錯誤；B若T1T2，由圖象可知溫度升高AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)分析移動，則逆反應(yīng)為吸熱反

14、應(yīng)，故B錯誤；C由圖可知，橫坐標(biāo)為B2的物質(zhì)的量，增大一種反應(yīng)物的量會促進(jìn)另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，則B2越大達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率越大，即達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為cba，故C錯誤；D由圖可知，橫坐標(biāo)為B2的物質(zhì)的量，增大一種反應(yīng)物的量必然會促進(jìn)另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化，則B2越大達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率越大，生成物的物質(zhì)的量越大，則平衡時AB3的物質(zhì)的量大小為：cba，故D正確；故選D。5、 課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1在密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)；H<0。達(dá)到平衡后，改變一個條件(X)，下列量(Y)的變化一定符合圖中曲線的是（ ）XYA再加入AB

15、的轉(zhuǎn)化率B再加入CA的體積分?jǐn)?shù)C增大壓強A的轉(zhuǎn)化率D升高溫度混合氣體平均摩爾質(zhì)量2反應(yīng)A2+B22AB在不同溫度和壓強改變的條件下產(chǎn)物AB的生成情況如圖所示，a為500，b為反應(yīng)在300時情況，c為反應(yīng)在300時從時間t3開始向容器中加壓的情況，則下列敘述正確的是（ ）AA2、B2、AB均為氣體，H<0BAB為氣體，A2、B2中有一種為非氣體，H<0CAB為氣體，A2、B2中有一種為非氣體，H>0DAB為固體，A2、B2中有一種為非氣體，H<03對于可逆反應(yīng)（）（） （）（）反應(yīng)過程中，其他條件不變時，產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度或壓強p的關(guān)系如圖所示，請判斷下列說法正確的是（

16、 ） 降溫，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動 使用催化劑可使D%有所增加 化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計量數(shù) B的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動【鞏固】1.反應(yīng) 2X（氣） Y（氣）2Z（氣）+熱量，在不同溫度（T1和T2）及壓強（p1和p2）下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量（n2）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系如右圖所示。下述判正確的是（ ）A. T1T2，p1p2 B. T1T2，P1p2 C. T1T2，P1p2 D. T1T2，p1p22已知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行. A（）2B（） C（）D（）放出熱量，圖中曲線a代表一定條件下該反應(yīng)的過程。若使a 曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ）A增大A的濃度 B縮小容器的容積 C加入催化劑 D升高溫度3在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖，下列表述中正確的是（ ）A反應(yīng)的化學(xué)方程式為.2MN Bt2時，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡 Ct3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率Dt1時，N的濃度是M濃度的2倍【提高】1.已知某可逆反應(yīng)：mA(氣)+nB(氣) xC(氣) +Q ，在密閉容器中進(jìn)行，右圖表示反應(yīng)在不同時間t ，溫度T和壓強P與C在混合氣體中的百分含量（C%）的關(guān)系曲線，則（ ）AT1T2 ，P1P2 ，m+nx ，Q0BT1T2 ，P1P2 ，m+nx ，Q0CT1T2 ，P1P2 ，m+nx