2018-2019版化学新学案同步选修四浙江专版讲义：专题2 第三单元 化学平衡的移动 第3课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第3课时化学平衡图像等效平衡[学习目标定位]课时要求1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解答方法。2。知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。一、化学平衡图像的基本类型1．物质的量(浓度)—时间图像（n/c－t图像)在2L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B（g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题：（1）横坐标表示反应过程中时间变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化。(2）该反应的化学方程式是3A(g）＋B(g）2C(g）.(3)在反应达2min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。（42．速率—时间图像(v－t图像）Ⅰ.v′正突变,v′逆渐变，且v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变,且平衡正向移动.Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的,且v′正＞v′逆,说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积（即增大压强）所致。3．含量（转化率)—时间—温度(压强）图像(1）在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高。根据图像回答下列问题：Ⅰ.表示T2＞T1,正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。Ⅱ。表示p2＞p1，压强增大,A的转化率减小，平衡逆向移动。说明正反应是气体总体积增大的反应。Ⅲ。生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积）。(2)在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二"原则.解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应aA(g）＋bB（g)cC（g)在不同温度下（T1〈T2）,压强（p）与混合气体中C的含量(C％)的关系图像如图所示。根据图像回答下列问题：①T1为一条等温线，随着压强的增大，C%减小,化学平衡逆向移动，a＋b〈c。②在压强一定时(如p3），温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。4．平衡常数变化图像平衡常数只随温度的变化而变化。对于反应2A（g）＋B(g)2C（g）ΔH＜0,温度升高,正反应的平衡常数变小，逆反应的平衡常数变大。如图所示：5．其他类型如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大（平衡)转化率(α)与温度（T)的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v正＞v逆的点是c,表示v正＜v逆的点是a，而b、d点表示v正＝v逆。化学平衡图像题的分析方法（1)无论是反应速率图像还是平衡图像,都要清楚纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。(2）三步分析法:一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。（3)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势;看曲线的转折点；看曲线的终点。（4）先拐先平：可逆反应mA(g）＋nB(g)pC(g）＋qD（g)，在转化率-时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。(5）定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。例1（2017·温州中学高二上学期期中)在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X（g）Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X）随时间t变化的曲线如图所示：(1）该反应进行到M点时放出的热量（填“〉"或“〈”）进行到W点时放出的热量。（2）T2下，在0～t1时间内，v（Y）＝mol·L－1·min－1.(3）M点的正反应速率（填“〉”或“〈”)N点的逆反应速率。(4）M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率(填“增大”或“减小”）。答案（1）<(2）eq\f(0.5a－b，t1)(3）〉（4）增大解析根据图像可知W点消耗的X的物质的量比M点消耗的X的物质的量大，因此反应进行到W点时放热多些；0～t1时间内X的浓度减小了(a－b)mol·L－1，则Y浓度增加0.5（a－b)mol·L－1，因此v（Y）＝eq\f（0。5a－b,t1)mol·L－1·min－1；根据先拐先平知T1〉T2，M点的反应速率大于W点的反应速率，N点没有达到平衡，此时反应正向进行程度大,即N点的正反应速率大于逆反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率;M点时，再加入一定量的X，则相当于增大压强，平衡正向移动，X的转化率增大。考点化学平衡图像题点“先拐先平”分析化学平衡图像例2反应mX（g）nY（g）＋pZ（g）ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示.下列说法错误的是（)A．该反应的ΔH＞0B．m＜n＋pC．B、C两点化学平衡常数：KB＞KCD．A、C两点的反应速率v（A）＜v（C)答案C解析由图可知温度升高，Y的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正向为吸热反应；增大压强,Y的体积分数减小，说明平衡逆向移动,则m＜n＋p;对吸热反应来说，温度升高，K增大，KB＜KC；A、C两点温度相同,C点压强大，则C点的速率大于A点。考点化学平衡图像题点恒温(恒压)线图像二、等效平衡化学平衡的建立与反应途径无关,从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量（质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同,这样的平衡称为等效平衡。1．在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是①②③.N2(g)＋3H2（g）2NH3①1mol3mol0mol②0mol0mol2mol③0。5mol1.5mol1mol④1mol3mol2mol解析恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不同的可逆反应,转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效,且平衡后同种物质的量相同。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不同的可逆反应有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压,所以平衡会移动，必须极值等量平衡才等效。2．若在恒温恒压条件下,按题1中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是①②③④。解析恒温恒压条件下，若转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同,则两平衡等效，且平衡后两种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强不变,不管反应前后气体分子数是否改变,对可逆反应的平衡都没有影响，而成比例的增加反应物后体积膨胀，压强不变,所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。3．在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是①②③。CO（g）＋H2O(g）CO2(g）＋H2(g）①2mol2mol0mol0mol②0mol0mol4mol4mol③4mol4mol2mol2mol④1mol2mol1mol2mol解析恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质),反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系.因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应没有影响,而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。解答等效平衡问题时，先看条件（恒温恒容或恒温恒压）,再看反应前后气体分子数（相同或不同)，按“一边倒”转换比较。（1）恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，要求极值等比。(2)恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，要求极值等量.(3）恒温恒压条件下，不管反应前后气体分子数是否改变,都只要求极值等比。例3在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应：H2（g)＋Br2(g)2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2达到平衡后，生成xmolHBr,在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时，各组分含量都不变，以下推断正确的是(）①a、b、c应满足的关系是4a＋c＝2b②平衡时HBr为xmol③a、b、c应满足的关系是a＋b＝c④平衡时HBr为eq\f（a＋b＋c，2）xmolA．① B．①②C．①④ D．②③答案A解析H2(g)＋Br2(g)2HBr（g）是一个反应前后气体分子数不变的反应，恒容时只要起始投入量成比例,则形成等效平衡。分析H2(g）＋Br2（g）2HBr（g）平衡时n（HBr）φ（HBr）起始①1mol2mol0xx/3起始②abcx/3可知，（1)a、b、c应满足(a＋eq\f(c，2)）∶（b＋eq\f(c，2)）＝1∶2,即4a＋c＝2b;（2）设平衡时HBr有ymol，计算有两种方法：一是比例法，1∶x＝(a＋eq\f（c,2))∶y，y＝(a＋eq\f(c,2))x；二是含量法,HBr的含量保持x/3不变,而气体总物质的量为（a＋b＋c），所以y＝eq\f（a＋b＋cx,3)。考点等效平衡题点恒温恒容下极值等比的等效平衡例4在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应：2A(g)＋B（g)3C(g）＋D（g），达到平衡时，C的浓度为nmol·L－1。(1）若维持容器容积和温度不变，按下列各种配比为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为nmol·L－1的是(填字母，下同）。A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molA＋1molBD．3molC＋1molDE．1molA＋0。5molB＋1。5molC＋0。5molD(2)C的浓度大于nmol·L－1的是。(3)将可逆反应中A(g)改为A（s）,则C的浓度仍为nmol·L－1的是。（4)若将题中“维持容器容积和温度不变”改为“维持容器压强和温度不变”,则C的浓度仍为nmol·L－1的是.答案（1)DE(2）ABC（3）CDE(4）ABDE解析该反应前后气体分子数不同，恒温恒容下把加入的物质转化成起始状态形式，与起始状态时各物质的物质的量分别相同，即建立相同的平衡状态；恒温恒压下,比例相同即可建立相同的平衡状态。考点等效平衡题点等效平衡的综合1．化学平衡图像题的分析思路：看图像，想规律，作判断。解题技巧：先拐先平，定一议二。2．恒温恒容，反应前后气体分子数不同，量相同，等效平衡；恒温恒容，反应前后气体分子数相同,成比例，等效平衡；恒温恒压,任何气体的可逆反应，成比例，等效平衡。1．如图所示是可逆反应A(g）＋2B(g）2C(g）＋3D（g）ΔH＞0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是（)A．t1时，减小了A或B的物质的量浓度B．t2时,升高了温度C．t2时,增大了压强D．t1时，加入了催化剂答案B解析由图像可知，t1时刻,正反应速率不变，逆反应速率减小，只能是减小生成物的浓度;t2时刻，正、逆反应速率都增大，且平衡右移,结合反应的特征，只能是升高了温度.考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合2．已知可逆反应：4NH3（g）＋5O2(g）4NO（g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025kJ·mol－1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()答案D解析升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短，故A正确，D错误;增大压强,平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故B正确;有无催化剂只影响到达平衡状态的时间,不影响平衡移动,故C正确。考点化学平衡图像题点“先拐先平”分析化学平衡图像3．由某可逆反应绘出图像如图所示，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断不正确的是（）A．反应物中可能含有气体 B．生成物中一定有气体C．正反应一定是放热反应 D．正反应一定是吸热反应答案C解析由图示可知，随着温度的升高，生成物的含量增加，即升高温度,平衡右移，所以该反应一定为吸热反应；压强增大，生成物的含量减小，说明化学方程式中气体生成物的计量数之和大于气体反应物的计量数之和.考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像4．有一可逆反应：2A（g）＋3B(g）xC(g）＋4D（g），若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应：①0。8molA＋1.2molB＋1.2molC＋2。4molD②1.4molA＋2。1molB＋0。6molC＋1.2molD达平衡后,C的质量分数相等，则方程式中x的值为（）A．1B．2C．3D．4答案B解析根据题意，①和②为等效平衡，按照化学计量数将各物质转化成反应物或生成物，各物质的物质的量一定相等；①和②相当于是同一反应处于不同的阶段，一定满足:化学反应中物质的量变化Δn之比就等于化学计量数之比，①②之间各物质的物质的量变化为Δn(A)＝（1。4－0.8）mol＝0.6mol、Δn（B)＝（2。1－1。2）mol＝0.9mol、Δn（C）＝(1。2－0.6)mol＝0。6mol、Δn(D）＝(2。4－1。2)mol＝1.2mol，Δn（A)∶Δn（B)∶Δn(C)∶Δn(D）＝0.6mol∶0.9mol∶0.6mol∶1。2mol＝2∶3∶2∶4，所以x＝2。考点等效平衡题点恒温恒容下极值等量的等效平衡5．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（下图中，p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，t表示反应时间）:根据以上规律判断(填“＞”“＝”或“＜”)：(1)反应Ⅰ：p2p1，ΔH0。（2)反应Ⅱ：T1T2，ΔH0。（3）反应Ⅲ：若T2T1，ΔH0。(4）反应Ⅳ：若T2T1，ΔH0.答案（1）＞＜(2）＞＜（3）＞＞(或＜＜)(4)＞＞（或＜＜）解析(1)对反应Ⅰ而言，增大压强，平衡向右移动，A的转化率α(A）增大，所以p2＞p1；图（a)表示随温度升高，α（A)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，ΔH＜0。（2)图(b)表示在两种不同温度下，C的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。T1温度下n（C)增加得快，且先达到平衡，说明T1＞T2,由T1→T2,降低温度,n（C)增大，说明平衡向右移动，ΔH＜0.（3）图（c)表示随起始时n(B)的增大，在两种不同温度下C的体积分数φ（C)先增大后减小的变化曲线。T2时φ(C)高于T1时φ(C),可能有两种情况：若T2＞T1,即升温平衡右移，ΔH＞0;若T2＜T1，即降温平衡右移，ΔH＜0。(4)图（d）所呈现的信息是随压强的增大，A的平衡转化率不变，但T2时α(A)比T1时α(A)大.若T2＞T1，则升温平衡右移，ΔH＞0;若T1＞T2，则升温平衡左移，ΔH＜0.考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合[对点训练]题组一速率-时间图像（v－t图像）1．已知图一表示的是可逆反应CO(g)＋H2（g）C（s)＋H2O（g)ΔH＞0的化学反应速率(v）与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g）N2O4（g）ΔH＜0的浓度(c）随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是（)A．若图一t2时改变的条件是增大压强,则反应的ΔH增大B．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小答案B解析A项，改变压强不会改变焓变，错误;B项，升温、增大压强，v逆均小于v正，正确；C项，图二t1时改变的条件应是压缩体积，错误;D项,增大压强，2NO2N2O4平衡右移，总物质的量减小,平均相对分子质量增大。考点化学平衡图像题点速率—时间图（v－t图像)2．在反应过程中,正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(）A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度答案B解析t1～t2，v正先增大后逐渐减小，说明平衡正向移动，而根据ΔH＜0可知,该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡应逆向移动，故t1～t2不是升高温度，可能是增大压强或者增大反应物浓度，A项错误；t2～t3,正、逆反应速率同等程度地增大，可能是使用了催化剂,B项正确;t3～t4，v正先减小后逐渐增大，而增大压强正、逆反应速率都会增大，故C项错误；t4时若是降低温度，v正在t4时刻应突然减小，故D项错误。考点化学平衡图像题点速率-时间图(v－t图像)题组二物质的量（浓度)—时间图像(n/c－t图像）3．I2在KI溶液中存在平衡:I2（aq)＋I－（aq)Ieq\o\al(－,3）(aq）,某I2、KI混合溶液中，c（Ieq\o\al（－，3）)与温度T的平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是（)A．反应I2（aq)＋I－（aq)Ieq\o\al(－，3)（aq）的ΔH>0B．若温度为T1、T2时，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2C．若反应进行到状态D时,一定有v正〉v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c（I2）小答案A解析温度升高，Ieq\o\al（－,3）浓度降低，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<0，A错误；正反应放热,温度升高,平衡常数减小，B正确;若反应进行到状态D时,Ieq\o\al(－，3)浓度低于同温度下的A点，平衡会正向移动,则一定有v正〉v逆，C正确；状态A与状态B相比，状态A的Ieq\o\al（－，3)浓度高，所以c(I2)小，D正确。4．汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)＋O2（g)2NO（g）。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2（g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2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的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝eq\f(4c0－c12，c\o\al（2，1))B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0答案A解析温度T下,N2和O2的起始浓度都为c0,平衡浓度都为c1，NO的起始浓度为0，平衡浓度为2（c0－c1），则K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2，1))，A正确;由于反应是在恒容密闭容器中进行，气体总质量和气体总体积都不变，所以密度始终不变，B错误；如果加入催化剂，化学反应速率会加快,但不会改变平衡浓度，C错误；据图可知，b比a更早达到平衡，升高温度，达新平衡时N2的浓度减小，表示平衡右移，所以正方向为吸热反应，ΔH>0，D错误。考点化学平衡图像题点浓度（物质的量）—时间图像5．在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O（g)CO(g)＋3H2（g）ΔH＞0，测得c(CH4）随反应时间（t)的变化如图所示。下列判断正确的是（)A．10min时，改变的外界条件可能是温度B．0~5min内，v（H2)＝0.1mol·L－1·min－1C．恒温下，缩小容器体积,平衡后c(H2)肯定减小D．12min时，反应达到平衡，其平衡常数一定增大答案A解析该反应正向为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，CH4的浓度减小，A项正确；0～5min内，v(H2）＝3v(CH4）＝3×0.5mol·L－1÷5min＝0.3mol·L－1·min－1,B项错误;恒温下，缩小容器体积，各物质的浓度增大，体系压强增大，平衡逆向移动，c（H2)减小，但c(H2）减小的程度小于因体积减小而引起的c（H2)增大的程度,即平衡后c（H2)仍然比原平衡时的大，C项错误；10min时改变的条件可能是升高温度，也可能是增大H2O（g）的浓度，平衡常数可能增大，也可能不变，D项错误。考点化学平衡图像题点浓度(物质的量)—时间图像题组三含量(转化率)—温度（压强)图像6．已知可逆反应A＋aBC＋2D（a为化学计量数)，其中B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时,C的体积百分含量(φ)与温度（T）和压强（p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是（）A．T2＞T1,p2＞p1B．该反应的正反应为放热反应C．若a＝2，则A为液态或固态物质D．增加B的物质的量，该反应的ΔH绝对值增大答案D解析根据“先拐先平数值大”可知T2＞T1，p2＞p1,A项正确;根据图甲可知，T2＞T1，升高温度C的体积百分含量降低,平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应,B项正确；根据图乙可知，p2＞p1，增大压强C的体积百分含量降低,又因B、C、D为气态物质，若a＝2,则A为液态或固态物质才能使平衡左移,C项正确；反应的ΔH与化学计量数有关，与平衡移动无关，D项错误。考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像7．（2017·合肥一中高二月考）用CO合成甲醇(CH3OH）的化学方程式为CO（g)＋2H2(g）CH3OH(g)ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是（）A．温度：T1＞T2＞T3B．正反应速率：v（a）＞v(c)、v（b)＞v(d)C．平衡常数：K(a)＞K（c）、K（b）＝K（d)D．平均摩尔质量:M(a)＜M(c）、M(b）＞M(d)答案C解析反应CO(g)＋2H2（g)CH3OH(g)是气体体积减小的放热反应，在其他条件不变时，升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动，使反应物CO的平衡转化率降低，故温度：T1＜T2＜T3，A错误；温度升高，化学反应速率加快,由于温度：T3＞T1，故正反应速率:v（a)＜v(c）；在温度不变时，增大压强,化学反应速率加快,所以正反应速率:v(b)＞v(d）,B错误；升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，温度不变，化学平衡常数不变,所以平衡常数：K（a）＞K（c）、K（b)＝K(d），C正确；该反应前后气体的总质量不变，气体的总物质的量减小,升高温度，平衡逆向移动,气体的物质的量增大，所以气体的平均摩尔质量减小,所以M(a）＞M（c)；在温度不变时,增大压强,平衡向气体体积减小的正反应方向移动，气体的总物质的量减小，所以气体的平均摩尔质量增大，M（b)＞M（d），D错误。考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像8．对于反应N2O42NO2，在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数φ（NO2）随压强的变化情况如图所示（曲线上的任何一点为对应压强下的平衡点).下列说法正确的是（）A．A、C两点的正反应速率的关系:A〉CB．A、B、C、D、E各状态中，v正〉v逆的是状态DC．使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2D．维持p1不变，E→A所需时间为x，维持p2不变,D→C所需时间为y，则x〈y答案C解析根据C点对应的压强大于A点的压强，可知正反应速率：A〈C，A错误；因为A、B、C三点都在平衡线上，所以此三点的正、逆反应速率相等，D点要达到平衡，必须降低NO2的百分含量，也就是使平衡向逆反应方向移动,从而得出v正<v逆，E点要达到平衡，必须提高NO2的体积分数，也就是使平衡向正反应方向移动,从而得出v正>v逆,B错误;由图可知AE与DC线段的长度相等,也就是NO2的体积分数变化量相等，但由于D点的压强大于E点的压强，所以D点的反应速率大于E点的反应速率，则所需时间：x>y,D错误；对于压强的改变，当快速加压时,平衡未移动，但压强迅速增大，反映在图像上就是纵坐标不变，横坐标不断增大，当缓慢加压时，平衡不断地被破坏，但又不断地建立新的平衡,所以缓慢加压时，NO2的体积分数的变化应不断地在平衡曲线上滑动，所以“使E状态从水平方向到达C状态”,应突然加压，C正确。题组四速率、平衡图像的综合分析9．某化学科研小组研究合成氨：N2（g)＋3H2（g）2NH3(g）ΔH<0，在其他条件不变时，改变某一条件时对化学平衡的影响,得到如下图像，以下对应选项中正确的是（）A．甲对应的是在t1时恒压条件下,通入NH3B．乙对应的是氨气在恒容不同温度下的百分含量C．丙对应的是在恒容条件下,反应速率与温度的关系D．丁对应的是N2转化率与温度（T1〉T2）、压强的关系答案B解析恒压条件下充入NH3，NH3的浓度变大，而N2、H2浓度变小，即v正突然变大，v逆突然变小，与题给图像甲不符，故A项不正确；T2温度反应先平衡，反应速率大，故T2>T1，升高温度,平衡向吸热方向移动，即逆向移动，NH3%减小，与题给图像乙相符,故B项正确；图丙中v正和v逆相交表示v正＝v逆，此时反应达到平衡，升高温度，平衡向吸热方向移动，v正〈v逆，与题给图像不符，故C项不正确；升高温度，平衡向吸热方向(即逆向）移动，N2的转化率减小，与题给图像不符，D项不正确。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合10．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应A2（g)＋3B2（g）2AB3(g)的化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据图像得出的结论正确的是（)①正反应一定是放热反应②达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞c③若T2＞T1，则正反应一定是吸热反应④b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1∶3A．①② B．①③C．②④ D．③④答案D解析本题的疑难之处是如何识图.由于T1与T2的大小不确定，所以不能确定该可逆反应的正反应是吸热反应还是放热反应。若T2＞T1，随着温度升高,平衡体系中AB3的体积分数增大,则正反应是吸热反应；若T2＜T1,降低温度，平衡体系中AB3的体积分数增大，则正反应是放热反应,①错误，③正确。同一温度下，加入的B2越多，平衡时A2的转化率越大，即c＞b＞a，②错误。b点时，AB3的平衡体积分数最大，即起始时n（A2）∶n（B2）接近1∶3，故平衡体系中A、B原子数之比接近1∶3,④正确。本题选D。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合题组五等效平衡11．在相同温度和压强下,对反应CO2(g)＋H2（g)CO(g）＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：物质物质的量实验CO2H2COH2O（g）甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是（)A．乙＝丁〉丙＝甲 B．乙>丁>甲>丙C．丁>乙>丙＝甲 D．丁>丙>乙〉甲答案A解析把各组物质进行极端转化，均转化为反应物，则CO2(g)＋H2（g）CO(g）＋H2O(g)甲：amolamol0mol0mol乙：2amolamol0mol0mol极端转化后的丙：amolamol0mol0mol极端转化后的丁:2amolamol0mol0mol因此甲与丙、乙与丁分别为等效平衡，因此平衡时n（CO）：乙＝丁，丙＝甲。比较甲和乙，乙可看作在甲的基础上增大了CO2的浓度,平衡右移，因此n（CO)增大，所以n(CO):乙＝丁＞丙＝甲。12．已知2SO2(g）＋O2（g)2SO3（g)ΔH＝－197kJ·mol－1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲)2molSO2和1molO2;(乙)1molSO2和0。5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是(）A．容器内压强p：p甲＝p丙〉2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙C．c（SO2)与c(O2）之比为k：k甲＝k丙〉k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙答案B解析因为反应2SO2（g）＋O2(g）2SO3(g）在恒温、恒容的条件下进行.根据等效平衡的原理可知，甲与丙最后达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量、容器内的压强、SO2与O2的比值都相同；乙相当于在甲容器达到平衡后,将容器的体积瞬间扩大为原来的2倍。设甲达到＝p丙，SO3的质量,m甲＝m丙>2m乙，A错、B对；当甲容器达到平衡后瞬间将容器体积扩大2倍，平衡向逆反应方向移动,但是生成的SO2与O2的物质的量之比为2∶1，这与开始两者加入的物质的量之比相同，所以在此过程中SO2与O2的物质的量之比一直是2∶1不变,C错；甲与丙为等效平衡,但达到平衡时，甲容器中SO2的转化率与丙容器中SO3的转化率不一定相等，即Q甲不一定等于Q丙，D错。考点化学反应速率和化学平衡的综合题点同温同容下的平衡比较与判断［综合强化］13．如下图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应A(g）＋B（g)xC（g)的生成物C在反应混合物中的体积分数和反应时间的关系.（1）若甲图中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况，则曲线表示无催化剂时的情况,反应速率:a（填“大于”“小于”或“等于”）b。(2）若乙图表示反应达到平衡后,分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入氦气后的情况，则曲线表示恒温恒容的情况，在恒温恒容条件下,C的体积分数（填“变大”“变小”或“不变”）。（3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是(填“放热”或“吸热”)反应,化学计量数x的取值范围是。(4）丁图表示在某固定容积的密闭容器中，上述可逆反应达到平衡后，某物理量随着温度(T)的变化情况。根据你的理解，丁图的纵轴可以是(填序号)。①φ(C）/%、②A的转化率、③B的转化率、④压强、⑤c(A)、⑥c（B)升温平衡移动的方向为（填“左移”或“右移"）.答案（1）b大于（2）a不变（3)吸热x＞2（4）①②③④右移解析（1）使用催化剂能提高反应速率,缩短达到平衡的时间，a曲线达到平衡所用时间短，b曲线达到平衡所用时间长，所以a曲线表示使用催化剂，b曲线表示未使用催化剂，反应速率a大于b。(2)恒温恒容下,充入不反应的气体，反应物、生成物的浓度均不变，平衡不移动，C在反应混合物中的体积分数不变。由乙图可知，a曲线中C的体积分数不变，b曲线达到新平衡后C的体积分数变大，所以a曲线表示恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入氦气.(3）由丙图可知，压强相同时,温度越高，C的体积分数越大，即升高温度，平衡向正反应方向移动，又因升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为吸热反应；温度相同时，压强越大，平衡时C的体积分数越小,即增大压强，平衡向逆反应方向移动，又因增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动,故x＞2。(4)由丁图可知,纵轴所表示的物理量随温度升高而增大，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向右移动，C的体积分数增大；A、B的转化率增大;A、B的浓度降低；该反应为气体分子数增大的反应,所以随温度升高，容器内压强增大.故①②③④符合。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合14．硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g）＋O2(g)2SO3（g）ΔH〈0（1）如果2min内SO2的浓度由6mol·L－1下降为2mol·L－1，则用O2浓度变化表示的平均反应速率为。（2）某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图甲所示：该反应的平衡常数表达式为，平衡状态由A变到B时平衡常数K(A）K（B）（填“〉"“<"或“＝”）。(3)此反应在恒温密闭的装置中进行,能说明此反应已达到平衡的是（填序号）。A．接触室中气体的平均相对分子质量不再改变B．接触室中SO2、O2、SO3的浓度相同C．接触室中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2D．接触室中压强不随时间变化而