化学平衡图象问题的识别分析方法

化学平衡图象问题的识别分析方法

化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确理解横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律实行推理判断．以横坐标的不同含义把图象分为两大类：①时间（t ）类，②压强（p ）或温度（T ）类．这两类的特征分别如下．

（一）、时间（t ）类

1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．

2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．

3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是△H ＞0还是△H ＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．

（二）、压强（p ）或温度（T ）类

1．图象均为曲线．

2．曲线上的点表示可逆反应在相对应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相对应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发实行至平衡状态．

3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是△H ＞0还是△H ＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小 例1.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中实行，右图表示在不同反应时间t 时，温度T 和压强P 与反应物B 在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断准确的是 （ ） A ．T 1＜T 2 P 1＞P 2 m ＋n ＞P ΔH<0

B ．T 1＞T 2 P 1＜P 2 m ＋n ＞P ΔH>0

C ．T 1＜T 2 P 1＞P 2 m ＋n ＜P ΔH<0

D ．T 1＞T 2 P 1＜P 2 m ＋n ＜P ΔH>0

[解析] 本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。分析图象，能够分两个层次考虑：（如图将三条曲线分别标为①、②、③）。从①、②曲线可知，当压强相同（为P 2）时，②先达平衡，说明T 1＞T 2 ；又因为T 2低，B%大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②、③曲线可知，当温度相同（为T 1）时，②先达平衡，说明P 2＞P 1 ；又因为P 2大，B%大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m ＋n ＜P 。 综合以上分析结果：T 1＞T 2， P 1＜P 2，m ＋n ＜P ，正反应为吸热反应。

[答案] D

例2.反应 2X （气）＋ Y （气）2Z （气）+热量，在不同温度（T 1和T 2）及压强（p 1和p 2）下，产物Z 的物质的量（n 2）与反应时间（t ）的关系如右图所示。下述判准确的是 （ ）

A 、T 1＞T 2，p 1＜p 2

B 、T 1＜T 2，P 1＞p 2

C 、T 1＞T 2，P 1＞p 2

D 、T 1＜T 2，p 1＜p 2

[解析] 首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小

（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，

达平衡时产物Z 的物质的量n 2大，平衡点高，即图示曲

线T 2、p 1。再对比图示曲线T 2、p 2，温度相同，压强不同，

平衡时n 2不同（p l 时的n 2＞P 2时的n 2），由此分析p 1＞

p 2，再从反应速率验证，T 2、P 1的曲线达平衡前斜率大（曲

线陡）先到达平衡，也说明压强是 p 1＞p 2（增大反应压强能够增大反应速率）。然后比较曲线T 2、p 2与T 1、p 2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n 2大，平衡点高（曲T 2P 2 T 1P 2 T 1P 1 ①②③ B% t 0

线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。由此分析得出准确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论准确。

[答案] C

3：在容积固定的4L密闭容器中，实行可逆反应：X(g) + 2Y(g)

2Z(g)并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变表示的反

应速率v正、v逆与时间t的关系如图。则图中阴影部分面积表

示（）

A. X的浓度的减少

B. Y的物质的量的减少

C. Z的浓度的增加

D. X的物质的量的减少

10、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 （Q＞0）

（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，反应实行至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 降低温度

D 增加SO3的物质的量

（1）（2）增大增大减小（3）15～20min和25～30 min （4）增加了O2的量a b

8、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(Q＞0)

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：

①若升高温度，化学平衡常数K（填写增大、减小或不变）HI浓度的变化准确；

（用图2中a～c的编号回答）

②若加入I2，H2浓度的变化准确的是。（用图2中d～f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/L·min

（3）①减小c ②f

（4）

14、（1）化学平衡常数K表示可逆反应的实行水准，K值越大，表示______________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________。（填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小）。（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)＋Q（Q＞0）

CO和H2O浓度变化如右图，则0～4min的平均反应速率v(CO)＝______mol/(L·min)

（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如右表。

①表中3min～4min之间反应处于_________状态；

C1数值________0.08mol/L（填大于、小于或等于）。

②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________（单选），

表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是________（单选)。

A、增加水蒸气

B、降低温度

C、使用催化剂

D、增加氢气浓度

（1）可逆反应的实行水准越大可能增大也可能减小

（2）0.I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－

（3）①平衡＞②d a

19、右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

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增大Ｏ２的浓度对速率影响的图象是（）。

例7. 已知可逆反应：

下列各图表示上述可逆反应建立平衡的过程及改变某一条件后建立起新的平衡过程的曲线：

（1）加入稀有气体后的平衡图为________________________。

（2）降低温度后的平衡图为________________________。

（3）体系加压后的平衡图为________________________。

（4）升高温度后的平衡图为________________________。

（5）减小生成物浓度后的平衡图为________________________。

（6）加入催化剂后的平衡图为________________________。

例6、一定温度下，往某容器中充入氨气，使之发生如下反应：

2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ，反应开始后，容器中气体平均摩尔质量（M）与反应时间的(t)的关系图中准确的是：

解题思路：从反应可知，反应物个生成物都是气体，所以气体的总质量反应前后没变，但反应开始后，气体的总物质的量增加，所以根据气体的平均摩尔质量公式：M=m总/n可知M先减小，达到平衡时保持不变，所以准确答案为B。