专题7化学平衡图像正确解答
【考向分析】化学平衡是中学化学重要基础理论之一，在生活、工业生产中都有涉及，在高中化学中占有重要地位。化学平衡是中学化学所涉及的沉淀溶解平衡、电离平衡、等知识的核心，对很多知识的学习起着指导作用。化学平衡是高考历年来必考点之一，对于平衡图像的考察特别能体现理科素养，因此平衡图像提成为高考青睐的题型之一。图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一，从近几年的高考试题看，化学反应速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点，要求能够分析图像、图表，结合化学平衡移动原理答题。反应速率与化学平衡图像题有如下几种类型：分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响、由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系)、由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义、由反应和图像判断符合图像变化的外界条件、由反应判断图像正误等。 【考点归纳】
1.速率—温度(压强)图象：对于N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，
－1
曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，温度升高后逆反应速率增大得快，平衡逆向移动；压强增大后正反应速率增大得快，平衡正向移动。
2.百分含量(或转化率)—时间—温度(压强)图象：已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。以A(g)＋B(g)
C(g)中反应物的转化率αA为例，分
析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲中T2>T1。②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1>p2。③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，正反应为放热反应。图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。
3.恒温线(恒压线)图象：已知不同温度下的转化率—压强图象或不同压强下的转化率—温
度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。以反应A(g)＋B(g)
C(g)中反应物的转化率αA为例，可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正移，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。
4.几种特殊图象
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开
始，则v正>v逆；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡左移，ΔH<0。
(2) 对于化学反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。左上
方(E点)，A%大于此压强时平衡体系中的A%，E点必须朝正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>v逆；则右下方(F点)v正 【解题指导】 化学平衡图像类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图像类型有物质的量(浓度)、速率—时间图像、含量—时间—温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等，图像中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图像充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。解决化学平衡图像问题的基本方法可以从以下方面进行综合分析：一是借助 于化学方程式掌握化学反应的特征；二是掌握该化学反应的速率变化与平衡移动的规律；三是掌握图中符号的含义，图中符号项目主要包括纵坐标、横坐标和图像，对图像要弄清楚其起点、拐点、交点、终点和走向（即“四点一向”）的含义。 1.化学反应速率、化学平衡图像题的基本分析方法 （1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。 （2）紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。 （3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 （4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 （5）先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 （6）定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 2.突破化学反应速率、化学平衡图像题的“三种”手段 （1）分析“断点”：当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率－时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。 （2）分析“拐点”：同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。 （3）分析曲线的变化趋势：对于速率－温度(或压强)图像，由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大，反应速率会逐渐增大，因此图像上出现的是平滑的递增曲线。根据温度或压强对化学反应速率的影响，可以判断速率曲线的变化趋势。需要注意的是：温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的，即要增大都增大，要减小都减小，反映到图像上，就是 v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同；分析外界条件对反应速率的影响时，只能分析达到 平衡之后化学反应速率的变化情况。 【过关练习】 1.在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物 质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。则体系的总压p总(状态Ⅱ) 2p总(状态Ⅰ)[填大于、小于或等于，下同]，体系中c(CO，状态Ⅱ) 2c(CO，状态Ⅲ)，逆反应速率v逆(状态Ⅰ) v逆(状态Ⅲ)
化学平衡图像正确-高考化学难点考点专题练习
