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 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 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 H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 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 H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 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 v 逆 的点是 a 而 b d 点表示v 正 v 逆 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 T2 混合气体中 C 的百分含量 C 与压强 p 的关系如图所示 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 bT1 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 bp2 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 b 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 b 答案 B 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 H Q kJ mol 1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 A Q 0 m n x B Q 0 m n x C Q 0 m n xD 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 CO NH2 2 s H2O g H 0 B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0 C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH