運(yùn)用圖象突破化學(xué)平衡【考點(diǎn)精講】對(duì)于反應(yīng)mAnBpCqD1. vt圖象平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應(yīng)物的濃度v正增大，v逆不變且v正>v逆正向移動(dòng)減小反應(yīng)物的濃度v正減小，v逆不變且v逆>v正逆向移動(dòng)任一平衡體系增大生成物的濃度v逆增大，v正不變且v逆>v正逆向移動(dòng)減小生成物的濃度v逆減小，v正不變且v正>v逆正向移動(dòng)正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強(qiáng)或升高溫度v正、v逆均增大，且v逆>v正逆向移動(dòng)減小壓強(qiáng)或降低溫度v正、v逆均減小，且v正>v逆正向移動(dòng)任一平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)的和相等的平衡正催化劑或增大壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)增大不移動(dòng)負(fù)催化劑或減小壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)減小看清變化趨勢(shì)：分清漸變和突變，大變和小變。例如：升高溫度，v（吸）大增，v（放）小增；增大反應(yīng)物濃度，v正突變，v逆漸變。2. ct圖象先拐先平：先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。3. c（或）p（T）圖象定一議二：當(dāng)圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。【典例精析】例題1CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)H_0（填“”或“”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250、1.3104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_。思路導(dǎo)航：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?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。從圖像來(lái)看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，故H<0，綜合溫度、壓強(qiáng)對(duì)CO轉(zhuǎn)化率的影響來(lái)看，在題給壓強(qiáng)下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強(qiáng)。答案：；在1.3104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，即使再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率也提高不大，反而使生產(chǎn)成本增加，得不償失。例題2向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如甲圖所示t0t1階段c（B）未畫出。圖乙為t2時(shí)刻后改變條件平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種條件并且改變的條件均不同。已知，t3t4階段為使用催化劑。下列說(shuō)法正確的是（）A. 若t115s，生成物C在t0t1時(shí)間段的反應(yīng)速率為0.004molL1s1B. t2t3階段改變的條件為降低反應(yīng)溫度C. B的起始物質(zhì)的量為0.02molD. t5t6階段可能是增大壓強(qiáng)思路導(dǎo)航：v（C）0.004molL1s1，A正確；在t4t5階段，平衡沒(méi)有移動(dòng)，反應(yīng)速率減小，則是減小了壓強(qiáng)；由圖分析可知反應(yīng)方程式是3A（g）B（g）2C（g），再由化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于c之比，求出c（B）0.03molL1，則起始濃度為0.02molL1，求出容器體積為2L，可知B和C錯(cuò)誤；t5t6階段改變的條件應(yīng)是升高溫度，故D錯(cuò)誤。答案：A例題3在一個(gè)密閉容器中，可發(fā)生以下反應(yīng)：A（g）B（g）xC（g），符合下圖（a）所示的關(guān)系w（C）表示的體積分?jǐn)?shù)，由此推斷關(guān)于圖（b）的說(shuō)法正確的是（）A. P3>P4，y軸表示A的轉(zhuǎn)化率B. P3<P4，y軸表示B的轉(zhuǎn)化率C. P3<P4，y軸表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D. P3<P4，y軸表示混合氣體的密度思路導(dǎo)航：根據(jù)圖象a可知，在溫度相同的條件下，P2首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說(shuō)明P2大于P1。壓強(qiáng)越大，C的含量越高，因此正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，即x1。如果P3P4，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，因此y軸表示A的轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)A正確；增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率增大，選項(xiàng)B不正確。如果P4>P3，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣體的質(zhì)量和混合氣體的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，物質(zhì)的量減小，則相對(duì)分子質(zhì)量增大，所以選項(xiàng)C不正確；密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量是不變的，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此密度增大，D不正確；答案：A【總結(jié)提升】圖象題的解題思路（1）一看圖象一看面：看清楚橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)表示的物理量和單位；是反應(yīng)物還是生成物；二看線：看線段的走向、變化趨勢(shì)、斜率等；三看點(diǎn)：即起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)；四看是否需要作輔助線（等壓、等溫線）。（2）二想規(guī)律：勒夏特列原理（3）三作判斷例題1下列圖中，表示2A（氣）B（氣）2C（氣）H<0，這個(gè)可逆反應(yīng)的正確圖象為（）思路導(dǎo)航：由該反應(yīng)2A（氣）B（氣）2C（氣）H<0，可以知道，溫度升高向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A正確；B錯(cuò)誤，壓強(qiáng)增大，即濃度變大，v正和v逆都增大；C錯(cuò)誤，催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)；D錯(cuò)誤，溫度高，A的轉(zhuǎn)化率低，所以答案選A。答案：A例題2某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。（2）反應(yīng)開始至2min，氣體Z的反應(yīng)速率為_。（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：壓強(qiáng)是開始時(shí)的_倍；若此時(shí)將容器的體積縮小為原來(lái)的倍，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將升高（容器不與外界進(jìn)行熱交換），則該反應(yīng)的正反應(yīng)為_反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。（4）若上述反應(yīng)在2min后的t1t6階段內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖像如下，在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則（）A. 在t1時(shí)增大了壓強(qiáng)B. 在t3時(shí)加入了催化劑C. 在t4時(shí)降低了溫度D. t2t3時(shí)X的轉(zhuǎn)化率最高思路導(dǎo)航：（1）由圖像知v（X）v（Y）v（Z）0.3mol0.1mol0.2mol312，又由于該反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，所以化學(xué)方程式為3XY2Z。（2）v（Z）0.05molL1min1。（3）X、Y、Z均為氣體時(shí)，反應(yīng)前n（總）2.0mol，平衡時(shí)n（總）0.7mol0.9mol0.2mol1.8mol，所以p（平）p（始）1.8mol2.0mol0.9。將容器體積縮小，相當(dāng)于增壓，達(dá)到平衡時(shí)，溫度升高，根據(jù)勒夏特列原理，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（4）在t1時(shí)如果增大壓強(qiáng)，則正、逆反應(yīng)速率都增大，A錯(cuò)誤；在t3時(shí)應(yīng)該是加入了催化劑，正、逆反應(yīng)速率都增大，并且增大的倍數(shù)相同，平衡不移動(dòng)，B正確；在t4時(shí)如果是降低了溫度，則平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；由圖可以看出，從t1t2，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率降低，從t2t4，平衡不移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率不變，從t4t5，平衡繼續(xù)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率又降低，因此，t0t1時(shí)X的轉(zhuǎn)化率最高，D錯(cuò)誤。答案：（1）3XY2Z（2）0.05molL1min1（3）0.9放熱（4）B