2.2.5化学平衡图像 学案（含答案）

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1、第第 5 5 课时课时 化学平衡图像化学平衡图像 1化学平衡图像的类型及特点 (1)速率时间图像(vt 图像) .正反应速率突变，逆反应速率渐变，v正v逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应 速率突变，且平衡正向移动。 .v正、v逆都是突然减小的，v正v逆，平衡正向移动，说明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，改变的条件是降低温度或减小压强。 .v正、v逆都是突然增大的，并且 v正、v逆增大程度相同，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增大压强(压缩体积) 所致。 判断平衡移动方向，根据 v正、v逆的相对大小；判断改

2、变的哪种外界条件，根据改变条件 的那一时刻 v正、v逆的变化，若 v正或 v逆有一个在原平衡未变则为改变的浓度；若两 个都发生了“突变”，则为改变的温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则为 加入催化剂或等体反应改变压强。 (2)百分含量(或转化率)时间温度(或压强)图像 .T2T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。 .p2p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。 .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 ab，故 a 可能使用了催 化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a 也可能是增大了压强(压缩体积)。

3、(1)“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则是先达到平衡，先出现拐 点的曲线表示的温度较高(如图中 T2T1)、压强较大(如图中 p2p1)或使用了催化剂(如 图中 a 使用了催化剂)。 (2)正确掌握图像、中反应规律的判断方法 图中，T2T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 图中，p2p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动。则正反应为气体体积 增大的反应。 图说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a 可能是加入了催化剂，或该反应是反应前 后气体体积不变的反应，a 是增大压强。 (3)百分含量(或转化率)压强温度图像 如上图中确定压强为

4、 105 Pa 或 107 Pa，则生成物 C 的百分含量随温度 T 的升高而逐渐减小， 说明正反应是放热反应；再确定温度 T 不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分 析生成物 C 的百分含量随压强 p 的变化可以发现，压强增大，生成物 C 的百分含量增大，说 明正反应是气体总体积减小的反应。 定一议二 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量， 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”。如上图中 T1温度下，AB 压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体 分子数减小的反应；105Pa 时，

5、AC 温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热 反应。 (4)物质的量 (浓度)时间图像n(c)t 图像 在 2 L 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： 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。 该反应的化学方程式是 3A(g)B(g)2C(g)。 在反应达 2 min 时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。 若用 A 物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是 0.15 mol L 1 min1。 各物质的 n 或 c 不随时间变化时达到平衡状态，据起始量

6、和平衡量求出转化量，各物质的转 化量之比等于化学计量数之比，可以得出方程式中的化学计量数。 (5)特殊图像 对于反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g) H0，M 点前，表示化学反应从反应开始到 建立平衡的过程，则 v正v逆，M 点为平衡点，M 点后为平衡受温度的影响情况。 如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的 1、2、3、4 四个点，表示v正v逆的是点3，表示v正v逆的是点1，而点2、4 表示v正v逆。 中图像，由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点(最低点)及以后为 平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。中图像曲线

7、上的点全为对应条件 下的平衡点。 2解题思维建模 (2019 天津和平区高二期末)对反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g) H，反应特点与对应的 图像的说法中不正确的是( ) A图中，若 p1p2，则 abcd B图中，若 T2T1，则 H0 且 abcd C图中，t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂 D图中，若 H0，则纵坐标不可能是反应物的转化率 答案 C 解析 图中，温度升高，A%增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；若 p1p2， p1时 A%低于 p2，说明压强增大，平衡正向移动，则反应前气体分子数大于反应后气体分子 数，即 abcd，A 正确；图中压强增大，A 的转化

8、率不变，平衡不移动，则 abc d； 若 T2T1， 升高温度， A 的转化率降低， 平衡逆向移动， 则正反应为放热反应， H0， B 正确；图中，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是增大压强(当 abcd 时)，C 错误；图中，T1T2，若 H0，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率减小， 则纵坐标不可能是反应物的转化率，D 正确。 随堂演练 知识落实 1如图是可逆反应 A2B2C3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温 后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是( ) A正反应是放热反应 BD 可能是气体 C逆反应是放热反应 DA、B、C、D 均为气体 答案

9、A 解析 降温后 v正v逆，平衡向正反应方向移动， 说明正反应放热； 加压后 v正v逆， 平衡向正反应方向移动，说明正反应气体体积减小，则 D 不可能是气体。 2已知某可逆反应 mA(g)nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间 t 时，温度 T 和压强 p 与反应物 B 在混合气体中的体积分数(B)的关系曲线，由曲线分析， 下列判断正确的是( ) AT1T2，p1p2，mnp，放热反应 BT1T2，p1p2，mnp，吸热反应 CT1T2，p1p2，mnp，放热反应 DT1T2，p1p2，mnp，吸热反应 答案 D 解析 由“先拐先平数值大”原则， 对比可知 T1T2， 对

10、比可知 p2p1。 对比， 由T2升高到T1， (B)减小， 说明升温平衡向正反应方向移动， 所以正向为吸热反应； 对比， 由 p1加压到 p2， (B)增大， 说明加压平衡向逆反应方向移动， 所以逆向为缩体， 即 mnp。 3符合图 1、图 2 的反应是( ) AX(g)3Y(g)3Z(g) H0 BX(g)3Y(g)2Z(g) H0 CX(g)2Y(g)3Z(g) H0 DX(g)3Y(g)4Z(g) H0 答案 B 4 反应 mA(s)nB(g)eC(g)fD(g)， 反应过程中， 当其他条件不变时， C 的百分含量(C%) 与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述正确的是( )

11、 A达到平衡后，加入催化剂，C%增大 B化学方程式中 nef C达到平衡后，若升温，平衡向左移动 D达到平衡后，增加 A 的量有利于平衡向右移动 答案 C 解析 加入催化剂，正反应速率和逆反应速率同等程度地增大，平衡没有移动，所以 C 的百 分含量没有改变，A 项错误；从图像上可以看出，温度一定时 C 的百分含量随压强的增大而 增大，即增大压强平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应方向气体体积减小， 即 nef，B 项错误；由图像可知，当压强一定时，温度升高(200 300 400 )，生 成物 C 的百分含量减小，平衡向逆反应方向(即向左)移动，C 项正确；A 是固体，固体浓度 视为常数，增加 A 的量平衡不发生移动，D 项错误。 5 下面的各图中， 表示 2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为( ) 答案 A 解析 随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向即逆反应方向移动，所以生成物 C 的体 积分数减小，反应物的含量增大、转化率减小，A 正确、D 错误；增大体系的压强，由于反 应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大，B 错误；加入催化剂，只能加 快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体 积分数应该不变，C 错误。