化学平衡图像教案

专题 化学平衡图象的常见类型及解题方法

1．常见类型。

(1)速率—时间图象(vt图象)。

既能表示反应速率的变化，又能表示平衡移动的速率—时间图象，如图所示

①图象分析。

图A：a.t＝0时，反应由正反应开始；

b．t＝t1时，在改变条件的瞬间，v(正)变大，v(逆)不变；

c．t>t1时，v′(正)>v′(逆)，平衡向正反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。改变的条件是增大反应物的浓度。

图B：a.t＝0时，反应由正反应开始；

b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同时增大；

c．t>t1时，v′(逆)>v′(正)，平衡向逆反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。改变的条件可能是升高温度或增大压强。 图C：a.t＝0时，反应由正反应开始；

b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同倍增大； c．t>t1时，v′(正)＝v′(逆)，平衡不移动。改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(反应为气态物质系数不变的反应)。 ②规律总结。

a．在分析vt图象时，要特别注意两个方面：一是反应速率的变化即v(正)、v(逆)是都增大或都减小[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)的起点与原平衡点不重合]，还是一个增大(或减小)而另一个不变[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)中不变的那一个起点与原平衡点重合]；二是平衡移动的方向，速率大的速率曲线在上面，且向该方向移动。 b．画出vt图象的“三步曲”：第一步，画出原平衡建立的过程；第二步，依据条件改变时的速率变化，确定两个起点都在原平衡点的上(下)，或一个在上(下)另一个不变；第三步，依据平衡移动方向确定两条曲线，完成图象。 (2)浓度—时间图象(ct图象)。

此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图象中各物质曲线转折点(达平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的系数关系，如图所示。

甲 乙

(3)速率—温度(压强)图象(vT或vp图象)。

反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的

ΔH或反应前后气态物质系数关系，如图所示。

甲 乙 (4)恒压(温)线。

该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如图所示两种情况。

甲 乙

(5)含量—时间—温度(压强)图象。

此类图象表示的是不同温度(或压强)下反应物(或生成物)的物质的量分数(或体积分数或转化率)的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度(或压强)下平衡状态的物质的量分数等信息，由图象可以判断T1、T2或p1、p2的大小，再判断反应的ΔH或反应前后气态物质系数关系(是吸热反应还是放热反应，是气态物质系数增大的反应还是减小的反应)。如图所示

甲 乙 (6)其他类型。

如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v(正)>v(逆)的点是c，表示v(正)

2．化学平衡图象题的解答步骤。 (1)看图象。

一看图(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。 (2)想规律。

联想外界条件的改变对化学反应速度和化学平衡的影响规律。 (3)作判断。

根据图象中表现的关系与所学规律相对比，做出符合题目要求的判断。 3．化学平衡图象题的解答原则。 (1)“定一议二”原则。

在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，

即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应： aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1

由图可知，T1为一条等温线，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a＋b

cC(g)为例]。

甲 乙

图甲表示T2对应的先拐，说明T2>T1，T2对应的平衡状态的C%小于T1对应的平衡状态的C%，说明升温平衡逆向移动，即该反应正向是放热的。图乙表示p2对应的先拐，即得出p2>p1，p2对应的平衡状态的C%小于p1对应的平衡状态的C%，说明加压平衡逆向移动，即a＋b

1.反应L(s)＋aG(g)bR(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示。已知压强p1>p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断( )

A．上述反应的正反应方向是放热反应 B．上述反应的正反应方向是吸热反应 C．a>b D．a＋1

解析：由图给信息可知，压强一定，随着温度的升高，平衡混合气体中G的体积分数减小，说明该反应的正方向为吸热反应；又由题图可知，在相同温度下，增大压强，平衡混合气体中G的体积分数增大，说明该反应的正方向是气态物质系数增大的反应，即a

2．下列各项中，能表示2A(g)＋B(g)

2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的是( )

解析：随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量分数增大，反应物的转化率减小。增大体系的压强，正反应和逆反应的速率都增大。加入催化剂，只能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数不变。 答案：A

3．可逆反应：mA(g)＋nB(g)xC(g) ΔH＝Q kJ·mol在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况如下图所示。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正确的是( )

－1

A．Q＞0，m＋n＞x B．Q＞0，m＋n＜x C．Q＜0，m＋n＜x D．Q＜0，m＋n＞x

解析：由左题图可知，压强为p1时达到平衡所用的时间比较短，即p1＞p2，选择两压强下的平衡状态，由p2、p1的大小比较和A的转化率可知，增大压强，平衡正向移动，故m＋n＞x；由右题图可知，升高温度，A的转化率下降，即升高温度，平衡向左移动，正反应放热， Q＜0。 答案：D

4．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )

A．CO2(g)＋2NH3(g)B．CO2(g)＋H2(g)C．CH3CH2OH(g)

CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＜0 CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0 CH2===CH2(g)＋H2O(g) ΔH＞0

D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0

解析：四个选项中水蒸气均为生成物。依题图中左图可知T2＞T1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，故正反应为放热反应，即ΔH＜0，B、C两项均错；依题图中右图可知p1＞p2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，D项也错。 答案：A