化学平衡图像经典题型
化学平衡图象典型题专题
一、图象题的一般解题思路
这类题目是讨论自变量x （如时间、温度、压强等）与函数值y （如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目。 1．分析纵横坐标及曲线表示的意义。
2．分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3．分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。
4．有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定其他量为恒量。
二、图象题的类型
1．物质的量（或浓度）—时间图象
图1 A 、B 、C 三种物质的物质的量随时间变化的关系图
例1. 某温度下，在体积为5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_________，2ｓ内用Ａ的浓度变化和用Ｂ的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。 [答案]2Ａ 3Ｂ＋Ｃ；0．08ｍｏｌ／（Ｌ·s ）；0．12ｍｏｌ／（Ｌ·s ）。
2．速率—时间图象
例2. 把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图2所示，其中ｔ１～ｔ２速率变化的主要原因是_________；ｔ２～ｔ３速率变化的主要原因是_________。
图2 氢气发生速率变化曲线
[答案]反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高；盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低。
例3. 某温度下，在密闭容器里ＳＯ２、Ｏ２、ＳＯ３三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2ＳＯ２＋Ｏ２2ＳＯ３（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3所示。 (图A 上逆下正、图B 上正下逆、图D 为跳跃型，上逆下正)
图3 正、逆反应速率的变化曲线
① 加催化剂对速率影响的图象是（ ）。
② ②增大Ｏ２的浓度对速率影响的图象是（ ） ③ 增大反应容器体积对速率影响的图象是（ ）。 ④ ④升温对速率影响的图象是（ ） [答案]①Ｃ ②Ｂ ③Ｄ ④ Ａ
3. 速率—压强（或温度）图象
例4. 符合图象4的反应为（ ）。 Ａ．Ｎ２Ｏ３（ｇ）ＮＯ２（ｇ）＋ＮＯ（ｇ） Ｂ．3ＮＯ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（l ）2ＨＮＯ３（l ）＋ＮＯ（ｇ） Ｃ．4ＮＨ３（ｇ）＋5Ｏ２（ｇ）4ＮＯ（ｇ）＋6Ｈ２Ｏ（ｇ） Ｄ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ（ｓ）2ＣＯ（ｇ）
图4 曲线图 左逆右正
答案 Ｂ
4．转化率（或质量分数等）—压强、温度图象
例5. 有一化学平衡ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）p Ｃ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ），如图5所示是A 的转化率同压强、温度的关系，分析图5可以得出的正确结论是（ ）。 (图中压强上大下小)
图5 曲线图 ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）p Ｃ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）
Ａ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｂ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ Ｃ．正反应放热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｄ．正反应放热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ 答案 A
例6. ｍＡ（ｓ）＋ｎＢ（ｇ）ｑＣ（ｇ）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，B 的体积分数（Ｂ％）与压强（p ）的关系如图6所示，有关叙述正确的是（ ）。 Ａ．ｎ＜ｑ Ｂ．ｎ＞ｑ
Ｃ．Ｘ点，ｖ正＞ｖ逆；Ｙ点，ｖ正＜ｖ逆 Ｄ．Ｘ点比Ｙ点反应速率快
图6 曲线图
答案 Ａ、Ｃ
例7. 图7表示ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）ΔH = -Ｑ，在不同温度下经过一定时间混合体系中C 的质量分数与温度Ｔ的关系；图8表示在一定条件下达到平衡后ｔ时刻（温度不变）改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程，判断该反应是（ ）。
图7 曲线图 图8 曲线图
Ａ．ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｑ＞0 Ｂ．ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｑ＜0 Ｃ．ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ Ｑ＞0 Ｄ．ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ Ｑ＜0 答案 Ｃ
5．质量分数—时间图象
例8. 对于可逆反应ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｓ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）反应过程中，其他条件不变时，产物Ｄ的质量分数Ｄ％与温度Ｔ或压强p 的关系如图9所示，请判断下列说法正确的是（ ）。
Ａ．降温，化学平衡向正反应方向移动 Ｂ．使用催化剂可使D%有所增加
Ｃ．化学方程式中气体的化学计量数ｍ＜ｐ＋ｑ
Ｄ．B 的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动
图9 曲线图
答案 A 、C
例9. 反应2Ｘ（ｇ）＋Ｙ（ｇ）2Ｚ（ｇ）（正反应放热），在不同温度（Ｔ１和Ｔ２）及压强（p １和p ２）下，产物Ｚ的物质的量（ｎ２）与反应时间（ｔ）的关系如图10所示。下述判断正确的是（ ）。
Ａ．Ｔ１＜Ｔ２，p １＜p ２ Ｂ．Ｔ１＜Ｔ２，p １＞p ２ Ｃ．Ｔ１＞Ｔ２，p １＞p ２ Ｄ．Ｔ１＞Ｔ２，p １＜p ２
答案：C
图10 曲线图
三、图象题的训练
（1）平衡建立的过程图
【例1】600℃时，A 、B 、C 三种气体在密闭容器中浓度的变化情况如图所示，仅从图上分析不能得出有关A 的结论的是（ ）
A ．A 是反应物
B ．前4minA 是分解速率是0.1 mol/(L·min) C ．4min 后，若升高温度，A 的转化率增大。 D ．4min 后，若增大压强，A 的转化率减小。
（2）速率（v ）-时间（t ）图（简称v - t图）
【例2】对于已达到平衡的可逆反应：N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g)；ΔH ＜0，为使正逆反应速率符合右图，应采取的措施是（ ）
A ．增大N 2的浓度 B．升高温度
C ．增大压强 D．增大NH 3的浓度
（3）量值-条件-时间图
【例3】（lz2005-bj-7）在一定温度不同压强（p 1＜p 2）下，可逆反应2X （g ）2Y(g)+Z(g)中，生成物Z 在反应混合物中的体积分数（ ）与反应时间（t ）的关系有以下图示，正确的是
（4）量值-条件图
【例4】对于m A(s)＋n B(g)p C(g)；ΔH ＜0的可逆反应，在一定温度下B 的百分含量与压强的关系如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A ．m ＋n ＜p B．n ＞p
C ．x 点的状态是v 正＞v 逆 D．x 点比y 点的反应速率慢
（5）量值-时间图
【例5】（hx2004-js-18）在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)；ΔH ＜0，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，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是
A ．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高 B ．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高 C ．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D ．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
（6）速率-条件图
【例6】图中C%表示某反应物在体系中的百分含量，v 表示反应速率，p 表示压强，t 表示反应时间。图Ⅰ为温度一定时压强与反应速率的关系曲线；图Ⅱ为压强一定时，在不同时间C%与温度的关系曲线。同时符合以下两个图像的反应是（ ）
A ．4NH 3(g)＋5O 2(g)4NO(g)＋6H 2O(g)；ΔH ＜0 B ．N 2O 3(g)NO 2(g)＋NO(g)；ΔH ＞0
C ．3NO 2(g)＋H 2O(l)2HNO 3(aq)＋NO(g)；ΔH ＜0 D ．2CO(g)CO 2(g)＋C(s)；ΔH ＜0
答案：1．C 2．B 3．B 4．CD 5．AB 6．A
09年全国Ⅰ13题、下图表示反应X (g ) ƒ4Y (g ) +Z (g ), ∆H
下列有关该反应的描述正确的是A ．第6min 后，反应就终止了B ．x 的平衡转化率为85％C ．若升高温度，x 的平衡转化率将大于85％
D ．若降低温度，v 正和v 逆将以同样倍数减小