第三单元化学平衡图像题解题策略及思维模型

1、第三单元化学平衡图像题解题策略及思维模型模型一题型分类1分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响；2由图像判断反应特征(确定反应中各物质的系数、判断热效应或气体物质系数的变化关系)；3由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义；4由反应和图像判断符合图像变化的外界条件；5由反应判断图像正误等。模型二解题模型 模型三常见图像(一)化学反应速率图像1物质的量(或浓度)一时间图像及其应用例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据上述图像可进行如下计算：(1)某物质的反应速率、转化率，如：v(X) molL1s1，Y的转化率100%。(2)确定化学

2、方程式中的系数之比如X、Y、Z三种物质的系数之比为(n1n3)(n2n3)n2。2速率一时间图像及其应用对于可逆反应，外界条件对正、逆反应速率的影响可用以下词语概括：突变、渐变；强变、弱变；等变、不变。(1)增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。(2)增大压强，若Vg0，则v(正)强变，v(逆)弱变；若Vg0，则v(正)弱变，v(逆)强变。(3)升高温度，若H0，则v(正)弱变，v(逆)强变；若H0，则v(正)强变，v(逆)弱变。(4)使用催化剂，或对Vg0的反应加压，v(正)与v(逆)等变。【典例1】 (2012菏泽统考)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随

3、时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是()。A反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 molL1s1B反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 molL1C反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%D反应的化学方程式为：X(g)Y(g)Z(g)解析反应到10 s时，X减少1.20 mol0.41 mol0.79 mol，Y减少1.0 mol0.21 mol0.79 mol，Z增加1.58 mol，所以X、Y、Z的反应方程式为X(g)Y(g)2Z(g)，D错；用Z表示的反应速率应为0.079 mol(Ls)1，A错；X的物质的量浓度减少0.395 molL1，B错。答案

4、C(二)化学平衡图像1反应混合体系中某个量M%作纵坐标与反应时间t作横坐标的关系图像(一般指反应混合物中某组分的浓度或某组分的体积分数或某组成的转化率)。如图：这类图像的分析方法是：(1)用斜率绝对值大小判断温度高低或压强大小，即斜率绝对值越大，表示反应速率越大，所以对应的温度越高或压强越大(如图A中p1p2或T1T2)。(即先拐先平速率大)(2)利用两平衡线高低判断正反应是吸热反应还是放热反应，或者是化学方程式中气体物质反应前后系数的大小。2平衡体系中某个量作纵坐标，压强p或温度T作横坐标的变化曲线这类图像的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条

5、件之间的关系，必要时，作一条辅助线分析。【典例2】 在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是()。A图研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B图研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响C图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高思路点拨题目中可以应用的信息主要有：SO2和O2反应生成SO3，Hv(逆)，应是增大体系的压强所致，A项错；图中图像显示v(正)v(逆)都高于原平衡体系，而体系中通入

6、氦气只能增大体系的总压，并未改变各组分的分压，故不影响v(正)、v(逆)，B项错；催化剂只能改变化学反应速率，对化学平衡无影响，因而加入催化剂后，甲、乙能达到同一平衡状态，C项错；图中乙比甲到达平衡所需时间短，其他条件不变时，T(乙)T(甲)，且此反应是H0，p2p1B反应：H0，T2T1或H0，T2T1D反应：HT1解析A项2A(g)B(g)2C(g)，横坐标代表温度，纵坐标代表A的平衡转化率，曲线逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，正反应放热，故H0，A项错；B项T1T2，升温n(C)减小，平衡逆移，则正反应放热，故B错误；C项H0，T2T1，升高温度C的平衡体积分数增大，平衡正移，H0，T2

7、T1，降低温度C的平衡体积分数增大，平衡正移，C正确；D项T2T1，升温平衡正移，正反应吸热，故D错。答案C4加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL过氧化氢溶液(1.1 gmL1)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。(1)实验时放出气体的总体积是_。(2)放出一半气体所需的时间为_。(3)反应放出气体所需时间为_。(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_。(5)解释反应速率变化的原因是_。(6)计算H2O2的初始物质的量的浓度_。(7)求反应到2 min时，H2O2的质量分数_。解析根据Vt图像知，反应进行至1 min时，放出O2的体积为30 mL，反应进行至2 min时，放出O2的体积为45 mL，反应进行至5 min时，放出O2的体积达最大值60 mL；由Vt曲线的斜率变化可知：D、C、B、A的反应速率逐渐减小，这是因为随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，反应速率逐渐变小；根据：2H2O22H2OO2，由V(O2)60 mL，则n(H2O2)20.005 4 mol，所以H2O2的起始物质的量浓度为0.108 molL1反应进行至2 min时，V(O2)45 mL，消耗H2O2的物质的量为20.004 mol，剩余H2O2的物质的量为0.005 4 mol0.00