2019年高考化学一轮复习第7章化学反应的方向、限度与速率高考专题讲座(四)化学平衡图像的分

1、（四）化学平衡图像的分类突破（对应学生用书第 145 页）试题背景分析化学平衡的图像是全国卷命题的热点，主要以n卷非选择题为主。 图像中蕴含着丰富的 信息，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。速率一压强（或温度）图像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，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。1 解题思路读题明确图像耍描述的含文或苕考查方程式的特 点* 了解题目耍求解决的问题。看图一明确横纵坐标的含.义。

2、判断分析曲线变化趋势及苴原因，联想相关知识解F答问题。结论一根据要求选出或写出正确答案 a2.解题步骤目像1想规律11作审耳断*一看面纵、横坐标的意义）一看线线的走向和变化趋势）J三看点（起点、拐点、终点）四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线）五看量的变化（如浓度变化、温度变化）联想平衡移动原理分析条件对反应速率、 化学平衡移动的影响|利用原理结合图像分析图像中所代表反应I速率变化或化学平衡的线，作岀判断I类佥试题分类探究2对点训练1.下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s) +汕；刃曲+ D(g)(正反应为吸热反 应)的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是

3、( )【导学号：95160232 向移动，相交点右边压强增大， 平衡被破坏，v逆v正，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物 质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应。Nb(g) + 和2lL(g) H0,为吸热反应，正反应是气体物质的量增大的反应，B 符合；4NH3(g) + 5Q1胳防+ 6fO(g)H0,为吸热反应，但正反应是气体物质的量减小的反应，D 不符合。C 根据化学反应特点，升温平衡向正向移动,动,v逆v正。2. (2018 西安模拟)现有下列两个图像：但v正、v逆均增大，加压平衡向逆向移NA3 35 5吋间F 列反应中符合上

4、述图像的是(N2(g) +3(g)A.H04NH(g) + 502(g)4NO(g) + 6HaO(g)HTI，升高温度，aA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。2图乙中，pip2，增大压强，aA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反 应。3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。对点训练3. (2017 郑州一模)一定条件下，等物质的量的 N2(g)和 O(g)在恒容密闭容器中发生 反应：N2(g)+Qi 胆 2亚。如图中曲线 a 表示该反应在温度T下 Nb 的浓度随时间的变 化，曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2的浓

5、度随时间的变化(不改变反应物的 量)。下列叙述正确的是()【导学号：95160233】A. 曲线 a 和曲线 b 表示该反应可能在相同温度下进行B. 曲线 b 对应的起始反应条件改变是加入了催化剂C. 温度 T 下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变化1IAf尸一1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。若为反应达平衡所需时间短。如甲中T2T1。若为压强变反应达平衡所需时间短。如乙中PlP2。如图丙中a使用屮乙5由（Ti,pi）和（Ti,p2）两条曲线可以看出：温度相同（Ti），但压强为p2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p2pi;压强较大（即压

6、强为 时对应的w（B）较大，亠1 3 J说明增大压强平衡逆向移动，则a+bT2；温度较高（即温度为Ti）时对应的w（B）较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。D.温度T下，该反应的平衡常数KC0C 该反应为气体分子数不变的反应，压强对反应限度无影响，则曲线a、b 对应的反应只能为在不同温度下进行的反应，A 项错误；两种条件下反应达到平衡时N2的浓度不同,说明反应的限度不同，则改变的条件不是加入了催化剂,B 项错误；容器体积不变，反应体系中的物质全部为气体，故平衡前后容器中混合气体的密度不变,C 项正确；根据三段式可求温度为T时该反应的平衡常数:2(g)+Q(g)2NO(g)起始/

7、(molCo转化/(mol2(Co-Ci)平衡/(mol2(CoCi)平衡常数2CoCi2Ci,D 项错误。4.密闭容器中进行的可逆反应：aA（g） + bm同温度（T1和T2）及压强（p1和 pj 下，混合气体中 B 的质量分数w（B）F列判断正确的是（）与反应时间（t）的关系如图所示。【导学号：95160234】A.p1c,B.pep?,a+bc,正反应为吸热反应正反应为吸热反应C.T1Ta,p1p2,a+bc,cC(g)在不6IM3I解答这类图像题时应注意以下两点:恒温线或恒压线图像以反应 A（g）+E11乙7（1）“定一议二”原则：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

8、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系数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，aA增大，平衡正向移动，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。（2）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。对点训练备选习魅在密闭容器中，对于可逆反应A+；出次【紹，平衡时 C 的体积分数（C%）与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是（）A. A 一定为气体B. B 一定为气体C. 该反应是放热反应D

9、. 若正反应的 H0,则TQT2B 由题图可知，增大压强，平衡正向移动，说明反应物中气体的系数之和大于2,故可推知 B 一定为气体，A 为气态或非气态，A 项错误，B 项正确；因不知Ti、T2的大小，故无法判断反应的热效应， C 项错误；若正反应的H0,则升高温度，C%减小，故应有Ti0,且平衡体系的总质量（m总）与总物质的量（n总）之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）【导学号：95160235】8A 温度：T1T29B. 平衡常数:K(a) =K(b)VaD.,m总当一n总=30 g/mol 时，n(HF) ：n(HF)2 = 2：1由题给信息知该反应为气体分子数增

10、大的吸热反应,从图像可以看出，当压强不变时，由m总T1到T2,石增大，说明n总减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由n总、Ti到Ta为降低温度的过程，即T1T2, A 项错误；由于T1温度较高，升高温度平衡右移，故温度为T1时的平衡常数大于温度为T2时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，C 项正确;K(b)K(a) =K(c) , B 项错误；温度越高，压强越大，反应速率越大，故VbVa,m、设 HF 为xmol , (HF)2为ymol，当一=30 g/moln总时，有罟=30,解得x=y，即n(HF) :n(HF)2 = 1 ： 1, D 项错误。6.(2017 全国n卷，

11、节选)正丁烷(C4HW)脱氢制热化学方程式如下: C4Ho(g)=C4H(g)+H2(g)H已知：C4Hw(g) + 2c2(g)=C4H3(g) + ”09)21-丁烯的3()(1 400 500 fiTM)7nO(X)甜6040201孝羞握*1H2= 119 kJ mol1 H2(g)+2Q(g)=H2O(g)1= 242 kJ mol_kJ- mol1。如图是反应平衡转化率与反应温度及压强的关_ 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是(填标号)。A.升高温度反应的H为_系图，xB.降低温度C.增大压强D.降低压强【解析】由盖斯定律可知，式=式一式，即H=

12、H2 H= 119 kJ/mol(242 kJ/mol) = 123 kJ/mol。由图可知，同温下，xMPa 时丁烯的平衡产率高于0.1 MPa时的，根据压强减小平衡向右移动可知，x小于 0.1。欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动;该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动，所以AD 选项正确。【答案】 123 小于 AD7 .煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为 C(s) +10112H2M Cl【4(g)。在VL 的密闭容器中投入amol 碳(足量)，同时通入 2amol

13、 控制条 件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()10060504020hL碳的平衝转比率酬-12D0K1 1(M K1 WO K-900 KROOK9A.上述正反应为吸热反应B. 在 4 MPa、1 200 K 时，图中 X 点v(Hh)正v(H2)逆VC.在 5 MPa、800 K 时，该反应的平衡常数为 raD. 工业上维持 6 MPa、1 000 K 而不采用 10 MPa、1 000 K，主要是因为前者碳的转化 率高A A 项，由图观察，温度越高，碳的平衡转化率越大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，正确；B 项，X 点是未平衡时，

14、反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，错误；C项，此时碳转化率为 50%起始物质的量 /(mol)a2a0转化物质的量 /(mol) 0.5a a0.5a平衡物质的量 /(mol) 0.5a a0.5a0.5aVK=La2mo10.5V ,La-mol-1错误；D 项，该选择的原因是两者转化率相差不C(s) + 2H2(g)CH(g)大，但压强增大对设备要求高，能量需求大，错误。I类型41几种特殊图像的分析(1)对于化学反应 nA(g) + nR :谊始，则v正v逆; M 点为刚达到的平衡点。(C%减小)，平衡逆向移动， H0opC(g) +qD(g) , M 点前，表示化学反应从反应物开M

15、 点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%曽大01213对于化学反应mA(g) +叶：話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 点必须向正反应方向移动才能达到对aA(g) +bkcC(g) , C 的平衡体积分数(C%)与n(B)的关系:平衡状态，所以，E 点v正v逆；则右下方(F 点)v正V逆。对于反应 3A(g) +E 电 X。14当n(B) ：n(A) =a:b时，C%t 大。对点训练8. (2018 成都七中月考)在 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol X 和 1 mol Y,发生反应：2X(g) +1人匕“的

16、体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是“口，反应过程持续升高温度，测得【导学A.Q点时，Y 的转化率最大B. 升高温度，平衡常数增大C.W点 X 的正反应速率等于M点 X 的正反应速率D. 平衡时，再从开始到Q点是正向建立平衡的过程，转化率逐渐增大,Q点到M点升高温度,平衡向左移动，X 的转化率降低，Q点最大，A 正确；分析图像,X 的体积分数先减小到最低,这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度,X 的体积分数增大,说明升温平衡左移，平衡常数减小，B 错误；M点温度高，故反应速率快，C 错误；平衡时再充入 Y,平衡右移，n(Z)增大但n(Y)也增大，故 Z 的体积分数不一定增大，D 错误。95160236】159.(2018 青岛模拟)TC 时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g) +K 匚 H0,按照不同配比充入 A、B,达到平衡时容器中 A、B 浓度变化如图中曲线(实线)所示, 下列判断正确的是()0 I 24c(BU(mol L_,)A.TC时，该反应的平衡常数值为4B. c 点没有达到平衡