高考總復習化學平衡圖像

1、第 10 頁 共 10 頁高考總復習 化學平衡圖像【高考展望】圖像題是化學反應速率和化學平衡部分的重要題型。這類題可以全面考查各種條件對化學反應速率和化學平衡的影響,具有很強的靈活性和綜合性。該類題型的特點是：圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的知識寓于坐標曲線上，簡明、直觀、形象，易于考查學生的觀察能力、類比能力和推理能力。當某些外界條件改變時,化學反應速率或有關物質的濃度(或物質的量、百分含量、轉化率等)就可能發(fā)生變化,反映在圖像上,相關的曲線就可能出現漸變(曲線是連續(xù)的)或突變(出現"斷點")。解答化學平衡圖像題必須抓住化學程式及圖像的特點。析圖的關鍵在于對“數”、

2、 “形” 、“義” 、“性”的綜合思考，其重點是弄清“四點”（起點、交點、轉折點、終點）及各條線段的化學含義，分析曲線的走向，發(fā)現圖像隱含的條件，找出解題的突破口。 【方法點撥】一、 解答化學平衡圖像題的一般方法：化學平衡圖像題，一是以時間為自變量的圖像；二是以壓強或溫度為自變量的圖像。從知識載體角度看，其一判斷化學平衡特征；其二應用勒夏特列原理分析平衡移動過程；其三逆向思維根據圖像判斷可逆反應的有關特征；其四綜合運用速率與平衡知識進行有關計算。 確定橫、縱坐標的含義。分析反應的特征：正反應方向是吸熱還是放熱、氣體體積是增大還是減小或不變、有無固體或純液體物質參與反應等。分清因果，確定始態(tài)和終

3、態(tài)；必要時可建立中間態(tài)以便聯系始、終態(tài)（等效模型）。關注起點、拐點和終點，分清平臺和極值點，比較曲線的斜率，把握曲線的變化趨勢，抓住“先拐先平數值大”?？刂谱兞浚寒攬D像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量之間的關系。最后檢驗結論是否正確。二、常見化學平衡圖像歸納：例：對于反應ma (g)+nb (g)pc (g)+qd (g)，若m+np+q且h0。1v-t圖像 2v-p（t）圖像3c-t圖像 4c-p（t）圖像【典型例題】類型一：速率-時間的圖像例1(2016 朝陽高三第一學期期中)對于達到平衡的可逆反應：x+yw+z，其他條件不變時，增大壓強，正、逆反應速率（）變化的情況如圖

4、所示下列對x、y、w、z四種物質狀態(tài)的描述正確的是（）aw、z均為氣體，x、y中只有一種為氣體bx、y均為氣體，w、z中只有一種為氣體cx、y或w、z中均只有一種為氣體dx、y均為氣體，w、z均為液體或固體【思路點撥】由圖象可知，其他條件不變時，增大壓強，正逆反應速率都增大，且正反應速率大于逆反應速率，則平衡向正反應方向移動，說明反應物氣體的化學計量數之和大于生成物氣體的化學計量數之和，以此解答該題【答案】b【解析】分析圖象，其他條件不變時，增大壓強，正逆反應速率都增大，且正反應速率大于逆反應速率，則平衡向正反應方向移動，說明反應物氣體的化學計量數之和大于生成物氣體的化學計量數之和，符合條件的

5、只有b，故選b。【總結升華】本題考查化學平衡移動圖象問題，題目難度中等，明確平衡移動的方向以及化學計量數關系是解答該題的關鍵，注意壓強對平衡的影響。舉一反三：【變式1】對于達平衡的可逆反應xy wz，增大壓強，則正、逆反應速度(v)的變化如圖，分析可知x、y、z、w的聚集狀態(tài)可能是：a、z、w為氣體，x、y中之一為氣體b、z、w中之一為氣體，x、y為非氣體c、x、y、z皆為氣體，w為非氣體d、x、y為氣體，z、w中之一為氣體【答案】cd【解析】由圖像知，增大壓強，則正、逆反應速度均增大，正反應速率增大較多，則平衡勢必向右移動，正反應應是體積減小的反應。【變式2】已知反應：2so2（g）+o2（

6、g）2so3（g） h0。某溫度下，將2 mol so2和1 mol o2置于10 l密閉容器中，反應達平衡后，so2的平衡轉化率（）與體系總壓強（p）的關系如圖甲所示。則下列說法正確的是（ ） a由圖甲推斷，b點so2的平衡濃度為0.3 mol·l1 b由圖甲推斷，a點對應溫度下的平衡常數為80 c達平衡后，縮小容器容積，則反應速率變化圖像可以用圖乙表示 d壓強為0.50 mpa時，不同溫度下so2的平衡轉化率與溫度的關系如圖丙，則t2t1【答案】c 【解析】由題圖甲計算可得b點so2的平衡濃度為0.03 mol·l1，a點對應溫度下的平衡常數為800，a、b均不正確。達

7、平衡后，縮小容器容積，v（正）、v（逆）均增大，平衡正向移動，v（正）v（逆），故c項正確。d項，題圖丙中t1先達到平衡，t1t2。類型二：濃度（含量）-時間的圖像例2、在密閉容器中進行如下反應：h2(g) i2(g)2hi(g)，在溫度t1和t2時，產物的量與反應時間的關系如下圖所示，符合圖示的正確判斷是（ ）at1t2，h0 bt1t2，h0ct1t2，h0 dt1t2，h0【思路點撥】根據“先拐先平”原則，先拐的到達平衡的時間短，對應的反應速率快，溫度高。【答案】d【解析】根據“先拐先平”原則，先拐的到達平衡的時間短，對應的反應速率快，溫度高。根據t2曲線先達到平衡說明t2高于t1，而t

8、2時hi的含量低于t1時的含量，說明該反應為放熱反應。顯然d正確。【總結升華】借助圖象考查化學平衡問題，是近年來備受高考青睞的一種命題形式。解題的主要策略有：先根據“先拐先平”原則，判斷出曲線對應的溫度或壓強的大小?！跋裙障绕健奔聪裙盏恼f明達到平衡所需的時間短，對應的化學反應速率快，對應的溫度或壓強大。固定其中的一個因素（溫度或壓強），然后討論另一個因素與化學平衡中的參量（百分含量、體積分數、平均相對分子質量）的變化關系，從而判斷出該反應為放熱反應或吸熱反應、反應前后氣體體積的大小關系。舉一反三：【變式1】可逆反應 ma(s) nb(g) ec(g)fd(g) ，反應過程中，當其它條件不變時，

9、c的百分含量(c)與溫度(t)和 壓強(p)的關系如下圖：下列敘述正確的是a、達平衡后，加入催化劑則c增大b、達平衡后，若升溫，平衡左移c、化學方程式中 ne+f d、達平衡后，增加a的量有利于平衡向右移動 【答案】b【變式2】在恒容密閉容器中通入x并發(fā)生反應：2x（g）y（g），溫度t1、t2下x的物質的量濃度c（x）隨時間t變化的曲線如圖所示下列敘述正確的是（）a該反應進行到m點放出的熱量大于進行到w點放出的熱量bt2下，在0t1時間內，v（y）=moll1min1cm點的正反應速率v正大于n點的逆反應速率v逆dm點時再加入一定量x，平衡后x的轉化率減小【答案】c【解析】由圖可知，溫度為t

10、1先到達平衡，所以t1t2，溫度越高，平衡時x的物質的量濃度越大，說明升高溫度平衡向逆反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，故逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應；a、由圖象可知，反應進行到m點時x的濃度比w點時x的濃度大，則反應消耗的x的量少，所以反應進行到m點放出的熱量少，故a錯誤；b、t2下，在0t1時間內，x的濃度變化為：c（x）=（ab）mol/l，則y的濃度變化為c（y）=c（x）=mol/l，所以v（y）=moll1min1，故b錯誤；c、溫度越高反應速率越大，已知t1t2，則m點的正反應速率v正大于n點的逆反應速率v逆，故c正確；d、m點時再加入一定量x，達到的新平衡與原平衡比較

11、，壓強增大，增大壓強平衡正移，則x的轉化率增大，所以m點時再加入一定量x，平衡后x的轉化率增大，故d錯誤。故選c。類型三：濃度（含量）-壓強（溫度）的圖像例3、反應：l(s)ag(g)br(g)達到平衡時，溫度和壓強對該反應的影響如圖所示：圖中：壓強p1p2， x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中g的體積分數。據此可判斷： ( )a.上述反應是放熱反應b.上述反應是吸熱反應c.abd.ab【思路點撥】要特別注意縱坐標的涵義，若本題y軸表示平衡混合氣中生成物r的體積分數，則結論就完全相反了?！敬鸢浮縝d【解析】先根據一條曲線(p1或p2)分析壓強不變時，溫度對反應物g的體積分數的影響：由于曲線單調

12、減小，即反應物g的體積分數隨溫度升高而減小，平衡向正反應方向移動，所以正反應是吸熱反應。再分析溫度不變時，壓強對反應物g的體積分數的影響：作一條垂直于x軸的直線交p1、p2曲線于a、b兩點，如圖：a、b兩點對應的縱坐標表示在溫度相同時p1、p2壓強下，平衡混合物中g的體積分數，由于壓強越大(p1p2) ，g的體積分數越大，說明加壓平衡向逆反應方向移動，逆反應氣體體積減小，所以ab。【總結升華】在其它條件不變的情況下，通過圖像分析單一因素對化學平衡的影響。舉一反三：【變式1】右圖是溫度和壓強對x+y2z反應影響的示意圖。圖中橫坐標表示溫度，縱坐標表示平衡混合氣體中z的體積分數。下列敘述正確的是a

13、上述可逆反應的正反應為放熱反應bx、y、z均為氣態(tài)cx和y中只有一種為氣態(tài)，z為氣態(tài)d上述反應的逆反應的h >0【答案】c【解析】根據示意圖，在壓強不變的情況下,隨著溫度的升高，z的體積分數增大,即隨著溫度的升高，平衡向正反應方向移動，所以正反應為吸熱反應，h>0；逆反應為放熱反應,h<0；所以a,d錯誤。同樣,在溫度不變的情況下，隨著壓強的減小，z的體積分數增大，即隨著壓強的減小，平衡向正反應方向移動，正反應為氣體體積增大的反應，所以c正確?！咀兪?】在一定條件下，固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應：2no2(g)o2(g) + 2no(g) h0， 達到平衡。當改變其中一個

14、條件x，y隨x的變化符合圖中曲線的是a. 當x表示溫度時，y表示no2的物質的量b. 當x表示壓強時，y表示no2的轉化率c. 當x表示反應時間時，y表示混合氣體的密度d. 當x表示no2的物質的量時，y表示o2的物質的量答案：ab【答案】ab【解析】若x表示溫度，則隨溫度升高，平衡向正反應方向移動，no2物質的量減少，a正確；若x表示壓強，則隨壓強增大，平衡向逆反應方向移動，no2轉化率減小，b正確；若x表示反應時間，混合氣體的密度應保持一條直線不變，c錯誤；若x表示no2的物質的量，則隨固定容器中no2物質的量增加，o2的物質的量也應在一定限度內增加，d錯誤，故選ab?！眷柟叹毩暋恳?、選擇

15、題：（每題有1-2個選項符合題意）1在容積不變的密閉容器中存在如下反應：2so2(g)o2(g)2so3(g)h<0，某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響。下列分析正確的是()。a圖研究的是t0時刻增大o2的物質的量濃度對反應速率的影響b圖研究的是t0時刻通入氦氣增大體系壓強對反應速率的影響c圖研究的是催化劑對化學平衡的影響，且甲的催化效率比乙高d圖研究的是溫度對化學平衡的影響，且乙的溫度較高2右圖為可逆反應a (g)+2b (g)nc (g)；h0，生成物c的濃度隨壓強變化并建立平衡的關系圖，則n值與壓強p1、p2的關系正確的是（ ）ap2p1，n3 bp2p1

16、，n3cp1p2，n3 dp1p2，n33如圖所示，a曲線表示一定條件可逆反應x(g)+y(g) 2z(g)+w(s)(正反應為放熱反應)的反應過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ）a、加入催化劑 b、增大y的濃度c、降低溫度 d、增大體系壓強4一定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合下圖的是()。aco2(g)2nh3(g) co(nh2)2(s)h2o(g)h<0bco2(g)h2(g) co(g)h2o(g)h>0cch3ch2oh(g) ch2=ch2(g)h2o(g)h>0d2c6h5ch2ch3(g)o2(g) 2c6h5ch=ch2(g

17、)2h2o(g)h<05(2016 東城二模)已知：2no(g) +o2(g)2no2(g)，其他條件相同時，分別測得no的平衡轉化率在不同壓強（p1、p2）下隨溫度變化的曲線（如右圖）,下列說法不正確的是a. p1p2b.該反應的h0c.a、b兩點的平衡常數：k(a)k(b)d.a、b兩點的化學反應速率：v(a)v(b)6已知：4nh3(g)+5o2(g)=4no(g)+6h2(g). h= -1025kj/mol該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是( )7（2015 安徽皖北協(xié)作區(qū)聯考）氫能是最重要的新能源，儲氫是氫能利用的關鍵技術，其中一

18、種儲氫的方法為： 若該反應在恒容的密閉容器中進行下列有關該反應的圖像判斷正確的是（ ） 8已知反應：2ch3coch3(l)ch3coch2coh(ch3)2(l)。取等量ch3coch3，分別在0和20下，測得其轉化分數隨時間變化的關系曲線(y-t)如右圖所示。下列說法正確的是a.b代表0下ch3coch3的y-t 曲線b.反應進行到20min末，ch3coch3的c.升高溫度可縮短反應達平衡的時間并能提高平衡轉化率d.從y=0到y(tǒng)=0.113，ch3coch2coh(ch3)2的9已知可逆反應aabbcc中，物質的含量a%和c%隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是（ ）a該反應在t1

19、、t3溫度時達到過化學平衡b該反應在t2溫度時達到過化學平衡c該反應的逆反應是放熱反應d升高溫度，平衡會向正反應方向移動【答案與解析】一、選擇題：1、d【解析】這是一道把圖像、反應速率的影響因素等結合在一起的逆向考查綜合題。圖中t0時刻的v(正)、v(逆)都高于原平衡化學反應速率且v(正)>v(逆)，應是增大體系的壓強所致，a項錯；圖中圖像顯示v(正)v(逆)都高于原平衡體系，而體系中通入氦氣只能增大體系的總壓，并未改變各組分的分壓，故不影響v(正)、v(逆)，b項錯；催化劑只能改變化學反應速率，對化學平衡無影響，因而加入催化劑后，甲、乙能達到同一平衡狀態(tài)，c項錯；圖中乙比甲到達平衡所需

20、時間短，其他條件不變時，t(乙)>t(甲)，且此反應是h<0，溫度由t(乙)t(甲)降低，(so2)升高，符合曲線變化，d項正確。2、d【解析】壓強在p1時先達平衡，則p1p2，p1下生成物c濃度較低，說明平衡左移，故n3。3、ad【解析】本反應前后體積不變，加入催化劑或增大體系壓強均可加快反應速率，但平衡不移動。4、a【解析】由溫度­時間圖像可知，t2先達到平衡，故t2>t1，溫度升高，水蒸氣含量減少，正反應是放熱反應，h<0，因此b、c不符合題意；由壓強­時間圖像可知，p1先達到平衡，故p1>p2，隨著壓強的增加，水蒸氣含量增加，可得正反應是氣體體積減小的反應，因此d不符合題意，只有a符合題意。5、c【解析】根據圖象可知，采