化学平衡的图像b4 打印版

1、化学平衡的图像化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度。1、-t图像（1）分清正逆反应。一般正反应速率在上，平衡向正反应方向移动；逆反应速率在上，平衡向逆反应方向移动。（2）分清瞬间变化点。一般改变反应物或生成物浓度，图像一点保持连续；改变反应物和生成物的浓度或改变压强或改变温度，两点突变；催化剂使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。典型例题分析例1. （2007年高考全国理综卷I）如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是（ 

2、;    ）A. 反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B. 该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态IIC. 该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态IID. 同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等分析：由题给图示可知：平衡态I被破坏的瞬间正反应速率增加、逆反应速率不变，由此可确定平衡向正反应方向移动，平衡发生移动是增加反应物浓度的缘故。答案C 2、c-t图像（1）分清反应物和生成物：浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物。（2）分清消耗浓度和增加浓度：反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比等于化学

3、方程式中各物质的化学计量数之比。典型例题分析例2. （2006广东）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），673K，30MPa下n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是（   ）A. 点a的正反应速率比点b的大  B. 点c处反应达到平衡C. 点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n（N2）不一样D. 其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n（H2）比上图中d点的值大   分析：判断瞬时速率一般用斜率法，由于a点斜率最大，反应速率大，A正确；图像纵

4、坐标表示氨和氢气的物质的量，所以C点仅表示二者的物质的量相等，并没有达到平衡，B错；点d（t1时刻）和点e（t2时刻）曲线水平，表明已经达到平衡状态，说明两点处n（N2）应是一样的，C错；该反应放热，温度升高时平衡逆向移动，随温度的升高氢气的转化率降低，则D正确。答案AD 3、出现拐点的图像（1）分清拐点：先出现拐点的曲线先达到平衡，说明温度高或压强大或使用合适的催化剂。（2）分清平台：不同的平台代表不同的平衡，平台的高低代表平衡的移动方向。典型例题分析例3. （2005北京）在一定温度不同压强（p1p2）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（

5、）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（  ）A             B              C             D分析：由反应方程式可知，该反应的正反应是一个体积增大的反应，其它条件不变，增大压

6、强时平衡向左移动，Z的体积分数减小，但增大压强时反应速率加快，首先达到平衡，则答案选B。答案B 4、两个变量的图像转化率或百分含量等因素受到压强、温度两个变量的影响，图象中有三个变量，先确定一个变量，分析另外两个量的关系。典型例题分析例10. （2006江苏）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据以上规律判断，下列结论正确的是（   ）A. 反应：H0，P2P1  B. 反应：H0，T1T2C. 反应：H0，T2T1；或H0，T2T1 D. 反应：H0，T2T

7、1分析：反应的特点是正反应是体积减小的反应，若H0，温度升高时，A的平衡转化率增大，则A错；反应IV为体积不变的反应，当H0时，温度升高，A的平衡转化率减小，则T2T1，D错。答案B C 5. 综合图像 例4. （2007年高考江苏卷）一定温度下可逆反应：A（s）2B（g）2C（g）D（g）；DH0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是（     ）  

8、0;  图1                      图2                      图3A. 保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2mol

9、B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B. 保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C. 保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D. 保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）分析：由题意可知甲和乙是恒压等效平衡，即甲中C的浓度、体积分数与乙中C的浓度、体积分数相等，保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，相当于增加压强，与C选项保持温度不变，移动活塞P变化类似，平衡向气

10、态物质的量减小的方向移动，由于A为固体，所以平衡逆向移动，即甲中C的浓度比乙中C的浓度的2倍要小，乙中C的体积分数比甲中C的体积分数的2倍要小，A、C错。升高温度，平衡逆向移动，B的体积分数均增大，B正确。保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲中反应物和生成物浓度不变，不会出现速率差，平衡不移动，乙中反应物生成物浓度减小，相当于减小压强，平衡正向移动，D正确。答案BD 【模拟试题】1. （2004理综）某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M（g）+N（g）2E（g）,若开始时只充入2molE（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只

11、充入2molM和1molN的混合气体达平衡时M的转化率为（  ）A. 20%                        B. 40%                    &#

12、160;   C. 60%                       D. 80%2. （2004广东）一定温度下，反应2SO2+O22SO3，达到平衡时，n（SO2）:n（O2）:n（SO3）=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n（O2）=0.8mol，n（SO3）=1.4mol，此时SO2的物质的量应是（   ）A. 0.4 mol&

13、#160;                       B. 0.6 mol                    C. 0.8 mol    

14、60;               D. 1.2 mol3. 在一定条件下，可逆反应 X（g） +3Y（g）2Z（g）达到平衡时，测得Y的转化率为37.5%,X的转化率为25%，则反应开始时充入容器中的X和Y的物质的量之比是（  ）A.1:3                 &#

15、160;          B.3:1                            C.3:2           &#

16、160;                D.1:24. CO（g）+H2OCO2（g）+H2（g）H<0，在温度t1时达到平衡，c1（CO）=c1（H2O）=1.0mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2（CO）和c2（H2O），平衡常数为K2，则（  ）A. K1和K2的单位均为mol/L        &

17、#160;                  B. K2<K1C. c2（CO）=c2（H2O）                           &#

18、160;     D. c1（CO）>c2（CO）5. 在某容积为2L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）H=akJ/mol，反应达到平衡后，测得c（CO）：c（CO2）=3：2，下列说法正确的是（  ）A. 判断该反应达到平衡的依据是CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等B. 反应放出的热量为0.04akJC. 平衡时H2O的转化率为40%D. 若将容器的体积压缩为1L,有利于该反应平衡正向移动6. 已知在某温度下，将lm

19、olSO3充入一定容积的密闭容器中，反应达平衡时混合气体的压强比起始时增大了20。若起始时充入1molSO2和lmolO2，在相同温度下建立平衡时，SO2的转化率为（  ）A. 20 %                       B. 2060 %           

20、0;         C. 60 %                D. > 60 %7. 某温度下在密闭容器中发生如下反应：2SO2+O22SO3（g），若开始时只充入2 molSO3（g），达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入了2molSO2和1molO2的混合气体，达到平衡时SO2的转化率为（  ）A. 20%  

21、60;                     B. 40%                             &

22、#160; C. 60%                 D. 80%8. 向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同条件下，发生下列反应：A（g）B（g）xC（g）；H0。测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是（    ）A. x可能等于2也可能等于3B. 向平衡后的乙容器中充入氦气可使c（A）增大C. 将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的

23、体积分数与甲容器内的相同D. 若向甲容器中再充入2molA、2molB，则平衡时甲容器中0.78mol/Lc（A）1.56mol/L9. 一定温度下，某密闭容器中充入1molA2和2molB2，发生反应：A2（g）B2（g）2AB（g）。达到平衡后，生成a mol AB。当温度不变时，若起始加入的A2、B2、AB的物质的量分别为x、y、z，则下列说法不正确的是A. 若保持容器体积不变，当xy12，z0，则达新平衡状态时A的转化率一定升高B. 若保持容器压强不变，当xy12，z为任意值，则达新平衡状态时AB的物质的量为（x+y+z）/3C. 若保持容器体积不变，当xyz11a，则达新平衡状态时A

24、的体积分数与原平衡时不同D. 若保持容器压强不变，当xy12，z0，则达新平衡状态时B的体积分数与原平衡时相同10. 如图，是恒压密闭容器，是恒容密闭容器。其它条件相同时，在、中分别加入2mol X和2mol Y，起始时容器体积均为V L，发生如下反应并达到平衡（X、Y状态未知）：2X（?）Y（?）aZ（g）。此时中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2，则下列说法一定正确的是（  ）A. 若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：B. 若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：C. 若X为固态，Y为气态，则、中从起始到平衡所需时间相同D. 平衡时容器的体积小于VL11. 今有X

25、（g）+Y（g）2Z（g）H<0。从反应开始经过t1后达到平衡状态，t2 时由于条件改变，平衡受到破坏，在t3时又达到平衡，引起t2t3曲线变化的原因是（    ）A. 增大X或Y的浓度                               

26、60;    B. 增大压强 C. 增大Z的浓度                                           D. 升高温度12. （2

27、001广东）反应：L（固）aG（气）bR（气）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中：压强p1p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断A. 上述反应是放热反应                                 B. 上述反应是吸热反应C.

28、ab                                                  

29、60;       D. ab13. （2004广东18）下图曲线a表示放热反应X（g）Y（g）Z（g）M（g）N（g）进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应的过程按b曲线进行，可采取的措施是（   ）A. 升高温度                B. 加大X的投入量     C. 加催化剂 &

30、#160;              D. 增大体积14. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A（g）+3B（g）2C（g）；H<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. 图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C. 图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D. 图研究的是不同催化剂对反应的影响

31、，且甲使用的催化剂效率较高15. 在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO2（g）O2（g）+2NO（g）；H0，达到平衡。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是（   ）A. 当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量B. 当X表示压强时，Y表示NO2的转化率C. 当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度D. 当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量16. 下图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是（  ）A. 上述可逆反应的正反应为放热反应B. X、Y、Z均为气

32、态C. X和Y中只有一种是气态，Z为气态D. 上述反应的逆反应的H017. 在一定温度不同压强（p1p2）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（ ）18. 图中C%表示某反应物在体系中的百分含量，v表示反应速度，P表示压强，t表示反应时间。图（A）为温度一定时压强与反应速率的关系曲线；图（B）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. 4NH3（气）+5O2（气）4NO（气）+6H2O（气）；H=-808.7kJ/molB

33、. N2O3（气）NO2（气）+NO（气）；H=+41.8kJ/molC. 3NO2（气）+H2O（液）2HNO3（液）+NO（气）；H=-261.3kJ/molD. CO2（气）+C（固）2CO（气）；H=+171.4kJ/mol19. 对于反应A2（g） + 2B2（g）2AB2（g）（正反应为放热反应），下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是（ ）20. PCl5的热分解反应为：PCl5（g） PCl3（g）Cl2（g）（1）写出反应的平衡常数表达式：（2）已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数。21. 一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）根据题意完成下列各题：（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K          ，升高温度，K值  &