化学平衡常见图像分析

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化学平衡常见图像分析
化学平衡图像问题的综合性强，思维难度大，是许多学生感到困难的题型之一。

化学平衡图像题的特征是以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，把习题中的化学原理抽象为数学问题，旨在考查学生对曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。

一、化学平衡常见图像及其分析
图像I：
图像分析：
（1）若a、b无断点，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。

（2）若a、b有断点，则平衡移动可能是由于以下原因所导致：①同时不同程度地改变反应物（或生成物）的浓度；②改变反应体系的压强；③改变反应体系的温度。

（3）若平衡无移动，则可能是由于以下原因所导致：①反应前后气体分子个数不变；②使用了催化剂。

（4）若在的上方，即平衡向正反应方向移动；若在的上方，即平衡向逆反应方向移动。

图像II：
图像分析：
（1）由曲线的拐点作垂直于时间轴（t线）的垂线，其交点即为该条件下达到平衡的时间。

（2）由达到平衡的时间长短，推断与、与的相对大小（对于此图像：、）。

（3）由两平衡时，不同p、T下的量的变化可判断纵坐标y代表的物理量。

图像III：
图像分析：
（1）固定温度T（或压强p），即作横坐标轴的垂线，观察分析图中所示各物理量随压强p（或温度T）的变化结果。

（2）关键是准确判断所作垂线与原温度（或压强）曲线的交点的纵坐标。

（3）y可以是某物质的质量分数、转化率、浓度、浓度比值、体积分数、物质的量分数等。

图像IV：
图像分析：
（1）温度为点为化学平衡点。

（2）温度段是随温度（T）升高，反应速率加快，产物的浓度增大或反应物的转化率增大。

（3）温度段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果。

二、解答化学平衡图像问题的技巧
在解答化学平衡图像问题时，要注意技巧性方法的应用。

1、“先拐先平，数值大”：在含量—时间曲线中，先出现拐点的，则先达到化学平衡状态，说明该曲线的温度较高或压强较大；
2、“定一议二”：在含量—温度（或压强）曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系（因为化学平衡移动原理只适用于外界“单因素”的改变，导致的平衡移动的分析），即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后（通常作一条横坐标的垂线），讨论横坐标与曲线的关系。

三、典型考题例析
例：下图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。

图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

下列叙述正确的是（????）
A.?上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态，Z为气态
D.?上述反应的逆反应的
解析：根据题目中的图像，在压强不变的情况下，例如1000kPa，随着温度的升高，Z的体积分数增大，即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动。

所以，正反应为吸热反应，；逆反应为放热反应，，故A、D项错误。

同样，在温度不变的情况下，从1000→100→10kPa，随着压强的减小，Z的体积分数增大，即随着压强的减小，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积增大的反应，所以C项正确。

答案：C
三、典型考题例析
例：下图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。

图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

下列叙述正确的是（????）
A.?上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态，Z为气态
D.?上述反应的逆反应的。