專題講座七用數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像1圖像類型(1)濃度時(shí)間圖：此類圖像能說(shuō)明平衡體系中各組分在反應(yīng)過(guò)程中的濃度變化情況。如ABAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。(2)速率時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H)逐漸減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。(3)含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))1 / 8(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正>v逆的點(diǎn)是3，表示v正<v逆的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v正v逆。2解題步驟3解題技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減?。欢磛正、v逆的相對(duì)大??；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。題組一濃度時(shí)間圖像1已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))?，F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線_表示NO2濃度隨時(shí)間的變化；a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。(2)前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)_molL1min1；反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是_。(3)若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25 min時(shí)還可以采取的措施是_。A加入催化劑 B縮小容器體積C升高溫度 D加入一定量的N2O4答案(1)Xbd(2)0.04加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)(3)BD解析(1)曲線X在010 min達(dá)到平衡時(shí)濃度變化了0.4 molL1，而曲線Y在010 min達(dá)到平衡時(shí)變化了0.2 molL1，所以可得X曲線為NO2的濃度變化曲線；達(dá)到平衡時(shí)濃度不再隨時(shí)間而發(fā)生變化，所以b、d點(diǎn)均表示反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)NO2在010 min達(dá)到平衡時(shí)濃度變化了0.4 molL1，所以用NO2表示的反應(yīng)速率為0.04 molL1min1；而在25 min時(shí)，NO2的濃度由0.6 molL1突變?yōu)?.0 molL1，而N2O4的濃度在25 min時(shí)沒有發(fā)生改變，所以可得此時(shí)改變的條件是向容器中加入了0.4 mol NO2。(3)加入NO2后平衡正向移動(dòng)，所以若要達(dá)到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，還可通過(guò)增大壓強(qiáng)，使平衡也同樣正向移動(dòng)；或者采取降低溫度的方法，使平衡正向移動(dòng)；也可以向容器中充入一定量N2O4，因?yàn)檫@樣相當(dāng)于增大容器中氣體的壓強(qiáng)，使得NO2的轉(zhuǎn)化率提高，即達(dá)到與最后的平衡相同的平衡狀態(tài)。題組二含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖像2密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()AT1<T2，p1<p2，ab>c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)BT1>T2，p1<p2，ab<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)CT1<T2，p1>p2，ab<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)DT1>T2，p1>p2，ab>c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)答案B解析當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，這叫做“定一議二”。解答該題要綜合運(yùn)用“定一議二”和“先拐先平”的原則。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：溫度相同(T1)，但壓強(qiáng)為p2時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以p2>p1；壓強(qiáng)較大(即壓強(qiáng)為p2)時(shí)對(duì)應(yīng)的w(B)較大，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則ab<c。由(T1，p2)和(T2、p2)兩條曲線可以看出：壓強(qiáng)相同(p2)，但溫度為T1時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以T1>T2；溫度較高(即溫度為T1)時(shí)對(duì)應(yīng)的w(B)較小，說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。題組三恒溫線(或恒壓線)圖像3有一化學(xué)平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mn>pqB正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；mn<pqC正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；mn<pqD正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；mn>pq答案D解析圖像中有三個(gè)量，應(yīng)定一個(gè)量來(lái)分別討論另外兩個(gè)量之間的關(guān)系。定壓強(qiáng)，討論T與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一壓強(qiáng)下，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越高，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；定溫度，討論壓強(qiáng)與A的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：同一溫度下，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，說(shuō)明正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，即mn>pq。題組四速率、平衡綜合圖像4下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是()A是其他條件一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)H<0B是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像C是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖像，a是使用催化劑時(shí)的曲線D是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖像，壓強(qiáng)p1>p2答案C解析根據(jù)圖像，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)H>0，A錯(cuò)；反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯(cuò)；使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達(dá)到平衡，C正確；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)。5某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)xB(g)2C(g)，達(dá)到平衡后，在不同的時(shí)間段，分別改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件，測(cè)得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如下圖所示：下列說(shuō)法中正確的是()A3040 min間該反應(yīng)使用了催化劑B反應(yīng)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C30 min時(shí)降低溫度，40 min時(shí)升高溫度D8 min前A的反應(yīng)速率為0.08 molL1min1答案D解析A項(xiàng)，若使用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，A不正確；由物質(zhì)的量濃度時(shí)間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的計(jì)量數(shù)相同，都為1，由反應(yīng)速率時(shí)間圖像可知，30 min時(shí)改變的條件為降壓，40 min時(shí)改變的條件為升溫，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。8 min前A的反應(yīng)速率為(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1。題組五其他類圖像6將I2溶于KI溶液中，能配制成濃度較大的碘水，主要是發(fā)生了反應(yīng)：I2(aq)I(aq)I(aq)。該平衡體系中，I的物質(zhì)的量濃度與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點(diǎn)都代表平衡狀態(tài))。下列說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)速率：vM>vPB平衡常數(shù)：KN<KPCM、N兩點(diǎn)相比，M點(diǎn)的c(I)大DQ點(diǎn)時(shí)，v正>v逆答案D解析A中，溫度越高，反應(yīng)速率越大，vM<vP；B中，由題圖可知，升溫，c(I)減小，所以平衡常數(shù)：KN>KP；C中，M、N兩點(diǎn)相比，M點(diǎn)溫度低于N點(diǎn)溫度，升溫，平衡左移，所以M點(diǎn)的c(I)小。7在容積相同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時(shí)測(cè)定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如右：(1)A、B、C、D、E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。(2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_反應(yīng)。(填“放熱”或“吸熱”)。(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說(shuō)明理由。_。答案(1)AB(2)放熱(3)AC段：反應(yīng)開始v正>v逆，反應(yīng)向右進(jìn)行生成NH3。CE段：已達(dá)平衡，升溫使平衡左移，NH3%變小 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！