化学平衡中的图像问题

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1、化学平衡中的图像问题化学平衡图像题的类型：从坐标轴来看一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。解题步骤：解题技巧：(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)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

2、平衡移动的方向。一、二维图像：1．物质的量－时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的物质的量变化情况。解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质物质的量的变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。例1．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）A、反应的化学方程式为2MNB、C．、t3时，V正＞V逆D、 答案：D解析解题关键是抓住起点和t1、t2、t3等特殊点，在0到t2时间内（或选取0到t3之间的任一点）从8mol到4mol减少了4mol，从2mol到4mol增大了2mol，因此

3、N为反应物，方程式为2NM（从反应趋势看，N没有完全转化为M，故为可逆反应）。t2时nN=nM，瞬时浓度也相等，但浓度变化并不相等，实际是V正＞V逆，t3时nN、nM不再改变，达到了平衡状态，V正=V逆，t1时nN=2nM，体积相同，c与n成正比，因此只有选项D正确。2．浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。例题2．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混

4、合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝__________mol·L－1·min－1；反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是___________________________________。(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是________。A、加入催化剂B、缩小容器体积C、升高温度

5、D、加入一定量的N2O4答案　(1)X　bd　(2)0.04　加入了0.4molNO2(或加入了NO2)　(3)BD解析　(1)曲线X在0～10min达到平衡时浓度变化了0.4mol·L－1，而曲线Y在0～10min达到平衡时变化了0.2mol·L－1，所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线；达到平衡时浓度不再随时间而发生变化，所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。(2)NO2在0～10min达到平衡时浓度变化了0.4mol·L－1，所以用NO2表示的反应速率为0.04mol·L－1·min－1；而在25min时，NO2的浓度由0.6mol·L－1突变为1.0mol·L－1，而N2O4的浓

6、度在25min时没有发生改变，所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4molNO2。(3)加入NO2后平衡正向移动，所以若要达到与最后相同的化学平衡状态，还可通过增大压强(缩小容器体积)，使平衡也同样正向移动；或者采取降低温度的方法，使平衡正向移动；也可以向容器中充入一定量N2O4，因为这样相当于增大容器中气体的压强，使得NO2的转化率提高，即达到与最后的平衡相同的平衡状态。3．速率—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的速率变化情况。例3.已知合成氨的反应为：N2+3H2NH3⊿H=-92.4kj/mol在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，下列图像中能

7、正确描述正、逆反应速率(v)变化的是（）答案：C解析此题易误选D，以为逆反应速率升高了正反应速率必然降低，其实升高温度放热、吸热方向的反应速率都增大，但吸热反应增大的幅度大，因此平衡向吸热反应方向移动，合成氨的正反应为放热反应，应选C。图A和图B分别是加压、增加反应物浓度后速率的变化情况。4．浓度—温度图：例4.将I2溶于KI溶液中，能配制成浓度较大的碘水，主要是发生了反应：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)。该平衡体系中，I的物