化学平衡图像分析

1、化学平衡图像分析1 专题专题 化学平衡图像分析化学平衡图像分析 化学平衡图像分析2 （1 1）、）、 看懂图像看懂图像 面：图像形状，横、纵坐标的含义面：图像形状，横、纵坐标的含义 线：走向，变化趋势线：走向，变化趋势 点：起点、终点、交点、拐点点：起点、终点、交点、拐点 是否需作辅助线（等温线、等压线）是否需作辅助线（等温线、等压线） 定量图像中有关量的多少定量图像中有关量的多少 解解 题题 思思 路路 A% T 0 A A B C t c 0.4 0.3 0.2 0.1 化学平衡图像分析3 （2）、联想规律，作出判断）、联想规律，作出判断 _浓度浓度 _压强压强 速率增大速率增大 _温度温

2、度 加加_ 解解 题题 思思 路路 增大增大 增大增大 升高升高 催化剂催化剂 气体体积减小气体体积减小 吸热吸热 正正 增加反应物浓度，减少生成物浓度，增加反应物浓度，减少生成物浓度， 向向_反应方向移动反应方向移动 增大压强，向增大压强，向_的方向移动的方向移动 升高温度，向升高温度，向_方向移动方向移动 平衡移动平衡移动 化学平衡图像分析4 1、浓度（物质的量）浓度（物质的量） - 时间图时间图： 0.3 0.2 0.1 t c C A B 1)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式： 2)求求A的转化率：的转化率： A+2B 3C 转化率转化率=变化量变化量/起始量起始量100% 【例

3、例1 1】 1)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式： 2)求反应物的转化率：求反应物的转化率： t c A B C 4 3 2 1 【练练1 1】 5A 3B+2C A的转化率的转化率=2.5/4 100% =62.5% t1 化学平衡图像分析5 1.何为反应物、生成物何为反应物、生成物 2.反应物、生成物计量数关系反应物、生成物计量数关系 3.是否为可逆反应是否为可逆反应 浓度浓度-时间图像的关键时间图像的关键: 化学平衡图像分析6 物质的量减少的是反应物，物质的量增加的是生成 物；反应前后物质的量不变的是催化剂。 反应一段时间后，各物质的量保持不变且都大于0， 则该反应为可逆反应；若一

4、段时间后，某物质的量 减小至0或趋向于0，说明该反应是不可逆反应。 根据相同时间内各物质的化学方应速率（或物质的 量浓度的改变量）之比等于化学方程式中的化学计 量数之比，可求出化学方程式的化学计量数。 总结：总结： 化学平衡图像分析7 【随堂练习随堂练习】某温度下，在体积为某温度下，在体积为5的容的容 器中，、三种物质物质的量随器中，、三种物质物质的量随 着时间变化的关系如图所示，则该反应着时间变化的关系如图所示，则该反应 的化学方程式为的化学方程式为_A的转化率为的转化率为 化学平衡图像分析8 D D V V正 正 V V逆 逆 V V t t A A V V正 正 V V逆 逆 V V t

5、 tB B V V逆 逆 V V正 正 V V t t C C V V正 正 V V逆 逆 V V t t 2、速率、速率-时间图：时间图： 增加增加 C反应物 反应物 减小减小 C生成物 生成物 减小减小 C反应物 反应物 增加增加 C生成物 生成物 V正 正 V逆 逆 A t V V逆 逆 V正 正 C V t V正 正 V逆 逆 B V t V逆 逆 V正 正 D V t 升高升高 T 或增大或增大P降低降低 T 或减小或减小P 化学平衡图像分析9 【练练2】 对于对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 引起平衡移动的因素可能是：引起平衡移动的因素可能是： v逆 逆 t1

6、t2 t v v正 正 、=) T T平衡向平衡向 方向移动方向移动逆反应逆反应 吸热方向吸热方向 移动移动 勒夏特列原理 P P平衡向平衡向 方向移动方向移动逆反应逆反应 气体分子数减气体分子数减 小的方向移动小的方向移动 勒夏特列原理 H 0 化学平衡图像分析10 【练练3】对于反应对于反应mA(g )+ nB(g) pC(g) + qD(g) v逆 逆 t1 t vv正 正 t1时的改变因素可能是时的改变因素可能是 _ _ 引起的平衡没有移动。引起的平衡没有移动。 a.加入加入(正正)催化剂催化剂 b.当当m+n=p+q时增大压强时增大压强 化学平衡图像分析11 改变条件使平衡移动的瞬间

7、若曲线是连续的，则改变的单一条件是物质的改变条件使平衡移动的瞬间若曲线是连续的，则改变的单一条件是物质的 浓度发生改变所致；改变条件使平衡移动的瞬间若曲线出现断点，则改变浓度发生改变所致；改变条件使平衡移动的瞬间若曲线出现断点，则改变 的单一条件要么是温度，要么是压强；改变条件平衡不移动但反应速率变的单一条件要么是温度，要么是压强；改变条件平衡不移动但反应速率变 化，此时曲线也出现断点，则改变的单一条件要么是催化剂，要么是反应化，此时曲线也出现断点，则改变的单一条件要么是催化剂，要么是反应 前后气体总体积不变的可逆反应中压强改变所致。前后气体总体积不变的可逆反应中压强改变所致。 若新平衡时反应

8、速率比原平衡大，则改变的条件影视增大物质的浓度，或若新平衡时反应速率比原平衡大，则改变的条件影视增大物质的浓度，或 增大压强，或升高温度，或使用正催化剂；若新平衡时反应速率比原平衡增大压强，或升高温度，或使用正催化剂；若新平衡时反应速率比原平衡 小，则改变的条件是减小物质的浓度，或减小压强，或降低温度，或使用小，则改变的条件是减小物质的浓度，或减小压强，或降低温度，或使用 负催户剂。负催户剂。 根据改变条件的瞬间，正逆速率的相对大小可判断平衡移动的方向，进而根据改变条件的瞬间，正逆速率的相对大小可判断平衡移动的方向，进而 确定改变的条件是增大还是减小反应物（或生成物）的浓度；反应是放热确定改变

9、的条件是增大还是减小反应物（或生成物）的浓度；反应是放热 还是吸热；反应中左右两边气体物质的化学计量数之和的大小关系；使用还是吸热；反应中左右两边气体物质的化学计量数之和的大小关系；使用 的是正催化剂还是负催化剂的是正催化剂还是负催化剂 解这类图像应抓住以下三点：解这类图像应抓住以下三点： 化学平衡图像分析12 下图是可逆反应下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率的化学反应速率 和化学平衡，随外界条件改变而变化的情况。和化学平衡，随外界条件改变而变化的情况。 由图可推断：由图可推断： 正反应是正反应是 反应，（填放热或吸热）反应，（填放热或吸热） 若若A、B是气体是气体, D的状态是

10、的状态是 。 放热放热 反反 应应 速速 率率 0 降温降温 加压加压 时间时间 v逆 逆 v正 正 v正 正 v逆 逆 v逆 逆 V正正 固体或液体固体或液体 化学平衡图像分析13 反应反应A(g)+B(g) C(g)A(g)+B(g) C(g)；H0H = 平衡点平衡点 化学平衡图像分析15 解题关键 1、先找平衡点（即正逆反应速率相等点）。 2、再看平衡点后正逆反应速率哪个大，哪个大 平衡就像着哪个方向移动。 3、最后根据外界条件对化学平衡的影响规律进 行解题。 化学平衡图像分析16 练习：练习：下列各图是温度或压强对反应 2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)（正反应为吸 热反应

11、）的正逆反应速率的影响，其中正 确的图象是（ ） A V正 V逆 T V B V正 V逆 T V C V正 V逆 P v D V正 V逆 P V A 化学平衡图像分析17 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 200 C 300 C 100 C A 转 化 率 压强0 P m+n p+q 正反应是正反应是 _反应反应 看图技巧：图象中看图技巧：图象中 有三个量时，有三个量时，“定一议二定一议二”， 再看曲线的变化趋势。再看曲线的变化趋势。 等压线等压线 吸热吸热 例例1： 4、百分含量（转化率或产率）、百分含量（转化率或产率）-压强压强-温度温度 图象图象 化学平衡图像分析18 A

12、转 化 率 温度 0 1.01 107Pa 1.01 106Pa 1.01 105Pa T mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) m+n p+q 正反应是正反应是 反应反应 等温线 放热放热 例例2： 化学平衡图像分析19 P A%A% 500 200 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) T A 的的 转转 化化 率率1.01*107Pa 1.01*106Pa 1.01*105Pa 正反应正反应 热热 m+n p+q 正反应正反应 热热 m+n p+q 例例3： 放放 放放 吸吸 = 化学平衡图像分析21 例例5： 对于对于2A(g)+B(g) C(g)+

13、3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有有 如下图所示的变化，图中如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示： A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A% D、平衡体系中的、平衡体系中的C% P Y 100 200 300 A、D 化学平衡图像分析22 例6：在可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g);Hp。分析下列各图，在平衡体系中A的 质量分数与温度t、压强P关系正确的是（ ）B 定一议二定一议二 化学平衡图像分析23 X(g)+Y(g) 2Z(g)X(g)+Y(g) 2Z(g)；H0H0，达平衡时，混合气体中，达平衡时，混合气体

14、中Z Z的百分的百分 含量随温度变化的曲线为含量随温度变化的曲线为 Z% T 10kpa 100kpa Z% T 10kpa 100kpa Z% T 10kpa 100kpa Z% T 10kpa 100kpa AB CD 化学平衡图像分析24 5、某物质的转化率、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温温 度度(或压强或压强)图：图： t A 的的 转转 化化 率率 T1 T2 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 正反应正反应 热热 t B 的的 转转 化化 率率 P1 P2 m+n p+q t T1 T2 A%A% 正反应正反应 热热 C%C% t

15、P1 P2 m+n p+q 吸吸 放放= 先拐先平，数值大先拐先平，数值大 化学平衡图像分析25 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) t B% % T2P2 T1P2 T1P1 m+n p+q 正反应正反应 热热 例例2： 吸吸 化学平衡图像分析26 0 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 1.01 107Pa 1.01 106Pa A转化率转化率 时间时间 m+n p+q 练习练习1： = 化学平衡图像分析27 【练习练习2 】对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) t B% % T2 P2 T1 P2 T1 P1 判断压强高低

16、：判断压强高低： P P1 1_P_P2 2， m+n_p+qm+n_p+q 判断温度高低：判断温度高低： T T1 1_T_T2 2 ，正反应_热 吸吸 加压加压 t B% % T2 P2 T1 P2 T1 P1 升温升温 化学平衡图像分析28 6 6、其它类型、其它类型 (1)(1)混合气体平均相对分子质量混合气体平均相对分子质量温度温度( (压强压强) )图像图像 例例9:9:可逆反应可逆反应2A+B 2C(g)(2A+B 2C(g)(正反应放热正反应放热) )，随温度变化气，随温度变化气 体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（ ） A

17、AA A和和B B可能都是固体可能都是固体 B BA A和和B B一定都是气体一定都是气体 C C若若B B为固体，则为固体，则A A一定是气体一定是气体 D DA A和和B B不可能都是气体不可能都是气体 E E A A和和B B可能都是气体可能都是气体 平均摩尔质量平均摩尔质量 温度温度 化学平衡图像分析29 T C%C% 450 正反应正反应 热热 P A%A% P1 m+n p+q 例例1：对于反应：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 放放 V V逆 逆 B BA A点比点比B B点反应速率快点反应速率快 C Cnpnp D Dm+npm+np N%N% 压强压强

18、.B A. 例例2： 化学平衡图像分析31 0 练练1 1、下图是在其它条件一定时，反应、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2+ Q（Q0)中中NO 的最大转化率与温度的关系的最大转化率与温度的关系 曲线。图中坐标有曲线。图中坐标有A A、B B、C C、D D、E 5E 5点，其中表示未点，其中表示未 达平衡状态且达平衡状态且V V正 正V V逆 逆的点是 的点是 。 A B C E D C点点 T NO转化率 化学平衡图像分析32 解化学平衡图像题的技巧解化学平衡图像题的技巧 1 1、弄清横坐标和纵坐标的意义、弄清横坐标和纵坐标的意义 2 2、弄清曲线的变化趋势、弄清曲线的变

19、化趋势 3 3、弄清图像上点的意义，特别是、弄清图像上点的意义，特别是 一些特殊点一些特殊点( (如起点、转折点、如起点、转折点、 交点交点) )的意义的意义 、必要时添加辅助线、必要时添加辅助线 原则：原则： 先拐先平，数值大先拐先平，数值大 定一议二定一议二 化学平衡图像分析33 1 1、下列反应符合下图、下列反应符合下图p-vp-v变化曲线的是变化曲线的是 A.HA.H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) B.3NOB.3NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(l)+NO(g)(l)+NO(g) C.4NHC.

20、4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g)O(g) D.CO(g)+C(s) 2CO(g) D.CO(g)+C(s) 2CO(g) 小试牛刀小试牛刀 V(正正) V(逆逆) V P 平衡点平衡点 化学平衡图像分析34 2 2、下列反应符合下图、下列反应符合下图T-vT-v变化曲线的是变化曲线的是 A A4NH4NH3 3(g)(g)5O5O2 2(g) 4NO(g)(g) 4NO(g)6H6H2 2O(g)O(g)；H H0 0 B BN N2 2O O3 3(g) NO(g) NO2 2(g)(g)NO(g)NO(g)；H H

21、0 0 C C3NO3NO2 2(g)(g)H H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(aq)(aq)NO(g)NO(g)；H H0 0 D D2CO(g) CO2CO(g) CO2 2(g)(g)C(s)C(s)；H H0 0 V(V(正正) ) V(V(逆逆) ) V V T T 平衡点平衡点 化学平衡图像分析35 3 3、如图所示，图中如图所示，图中a a曲线表示曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反应过程，若使的反应过程，若使a曲线变为曲线变为b曲线，曲线， 可采取的措施是（可采取的措施是（ ） 0 Z% t a b A. 加入催化剂加入催化剂 B.

22、 增大增大Y的浓度的浓度 C. 降低温度降低温度 D. 增大体系压强增大体系压强 A.D 化学平衡图像分析36 5 5、如图，条件一定时，反应如图，条件一定时，反应2NO2NO（g g）+O+O2 2(g) (g) 2NO 2NO2 2(g)+(g)+Q Q（正反应为放热）中（正反应为放热）中NONO的的R Rmax max与 与T T变化关变化关 系曲线，图中有系曲线，图中有a a、b b、c c、d 4d 4个点，其中表示未达到个点，其中表示未达到 平衡状态，且平衡状态，且v v正 正 v v逆 逆的点是 的点是（） A.aA.a B.b B.bC.cC.cD.dD.d 化学平衡图像分析3

23、7 解析解析 化学平衡时有化学平衡时有R Rmax max， ，a a、b b在曲线上为平衡点，在曲线上为平衡点，c c、 d d点未达平衡。点未达平衡。d d点在曲线右上方，从点在曲线右上方，从d d点向横坐标引辅点向横坐标引辅 助线，可知该温度平衡时助线，可知该温度平衡时R R（NONO）比）比d d点的小，说明该点点的小，说明该点 未达到平衡，且未达到平衡，且v v正 正 v v逆 逆平衡向逆向移动，或从 平衡向逆向移动，或从d d点向纵点向纵 坐标引垂线，坐标引垂线，d d点点T T比平衡点的高，该反应正向放热，升比平衡点的高，该反应正向放热，升 高温度平衡向吸热的逆向移动高温度平衡向

24、吸热的逆向移动, ,同样得出结论同样得出结论v v正 正 v v逆 逆， ， 而选而选D D。 答案答案 D D 化学平衡图像分析38 6 6、 m mA(s)+A(s)+n nB(g) B(g) p p C(g)( C(g)(正反应为吸正反应为吸 热反应热反应) )的可逆反应中，在恒温条件下，的可逆反应中，在恒温条件下，B B的体积分的体积分 数数B B% %与压强（与压强（p p）的关系如图所示。有关叙述正确的）的关系如图所示。有关叙述正确的 是是（） A.A.m m+ +n np p B.B.n np p C.xC.x点：点：v v正 正 v v逆 逆， ，y y点：点：v v正 正 v

25、 v逆 逆 D.xD.x点比点比y y点反应速率慢点反应速率慢 D 化学平衡图像分析39 7.7.将将a a g g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的 质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同 的条件下，将的条件下，将b b g( g(a a b b) )粉末状碳酸钙与同浓度盐酸粉末状碳酸钙与同浓度盐酸 反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是 ( () ) 化学平衡图像分析40 解析解析 粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的

26、表面 积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化 学反应速率快，即单位时间内损失的学反应速率快，即单位时间内损失的CaCOCaCO3 3的质量大，的质量大， 可排除可排除A A、B B；由于；由于a a b b，用粉末状，用粉末状CaCOCaCO3 3的消耗量大于的消耗量大于 块状块状CaCOCaCO3 3，故当粉末状，故当粉末状CaCOCaCO3 3完全消耗时，块状完全消耗时，块状 CaCOCaCO3 3尚有剩余，此后单位时间内尚有剩余，此后单位时间内CaCOCaCO3 3的损失量又大的损失量又大 于粉末状于粉末状CaCOCaCO3 3。 答案答

27、案 C C 化学平衡图像分析41 8.8.已知某可逆反应在密闭容器中进行，化学方程式为已知某可逆反应在密闭容器中进行，化学方程式为 A A（g g）+2B+2B（g g） 3C(g)+D(s) 3C(g)+D(s) H HO O。图中。图中a a 曲线代表一定条件下该反应的过程。若使曲线代表一定条件下该反应的过程。若使a a曲线变曲线变 为为b b曲线，可采取的措施是曲线，可采取的措施是（） 增大增大A A的浓度的浓度 缩小容器的容积缩小容器的容积 加入催化剂加入催化剂 升高温度升高温度 A.A.B.B.C.C.D.D. C 化学平衡图像分析42 9、 对于可逆反应：对于可逆反应：A2（g）+

28、3B2（g） 2AB3（g） +Q（Q0），下列图像中正确的是（），下列图像中正确的是（ ） A C 化学平衡图像分析43 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.9 0.7 0.4 0.2 012 A B C D 10.某温度时，在某温度时，在2L容器中容器中A、B、 C、D四种物质的物质的量随时四种物质的物质的量随时 间的变化曲线如图所示，由图中间的变化曲线如图所示，由图中 数据分析，该反应的化学方程式数据分析，该反应的化学方程式 为为 。A3B4C2D 11.右图中右图中A曲线表示一定条件下可逆曲线表示一定条件下可逆 反应反应X(g)Y(g) 2Z(g)W(s)(正正 反应是放热反应

29、反应是放热反应)的反应过程。若使的反应过程。若使A 曲线变为曲线变为B曲线，可采取的措施曲线，可采取的措施 （ ） 0 X 的的 转转 化化 率率 反应时间反应时间 BA A.加入催化剂加入催化剂B.增大增大Y的浓度的浓度 C.降低温度降低温度D.增大体系压强增大体系压强 AD 能能 力力 提提 升升 化学平衡图像分析44 12.在一定温度下，容器内某一反应中在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的的物质的 量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的 是（是（ ） A.t1时，时，N的浓度是的浓度是M浓度的浓度的2倍倍 D.t3时，反应达到

30、平衡时，反应达到平衡 B.t2时，正逆反应速率相等，时，正逆反应速率相等， 反应达到平衡反应达到平衡 C.t3时，正反应速率大于逆反时，正反应速率大于逆反 应速率应速率 AD 化学平衡图像分析45 13.在容积固定的密闭容器中存在如下反应在容积固定的密闭容器中存在如下反应A(g)+3B(g) 2C(g)； Hp+q m+n=p+q 等温线等温线 等压线等压线 t1t2 化学平衡图像分析48 16.对于对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热) 有如下图所示的变化，图中有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示： A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A% D、平衡体系中的、平衡体系中的C% P Y 100 200 300 A、D P1