高中化学09化学平衡图像专题

一、几大影响因素对应的基本v-t图像

1．浓度

当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。

改变浓度对反应速率及平衡的影响曲线：

2．温度。

在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向着吸热的方向进行；降低温度，化学平衡向着放热的方向进行。

化学平衡图像专题知识梳理

由曲线可知：当升高温度时，υ正和υ逆均增大，但吸热方向的速率增大的倍数要大于放热方向的速率增大的倍数，即υ吸>υ放，故化学平衡向着吸热的方向移动；当降低温度时，υ正和υ逆

<υ放，故化学平降低，但吸热方向的速率降低的倍数要大于放热方向的速率降低的倍数，即υ

吸

衡向着放热的方向移动。

3．压强

对于有气体参加且方程式左右两边气体物质的量不等的反应来说，在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向着气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向着气体物质的量增大的方向移动。

改变压强对反应速率及平衡的影响曲线[举例反应：mA(g)+n(B)p(C)，m+n>p]

由曲线可知，当增大压强后，υ正和υ逆均增大，但气体物质的量减小的方向的速率增大的

倍数大于气体物质的量增大的方向的速率增大的倍数(对于上述举例反应来说，即'υ正增大的倍

数大于'υ逆增大的倍数)，故化学平衡向着气体物质的量减小的方向移动；当减小压强后，υ正和υ

均减小，但气体物质的量减小的方向的速率减小的倍数大于气体物质的量增大的方向的速率逆

减小的倍数(对于上述举例反应来说，即'υ正减小的倍数大于'υ逆减小的倍数)，故化学平衡向着气体物质的量增大的方向移动。

【注意】对于左右两边气体物质的量不等的气体反应来说：

*若容器恒温恒容，则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等)，虽然容器中的总压强增大了，但实际上反应物的浓度没有改变(或者说：与反应有关的气体总压强没有改变)，故无论是反应速率还是化学平衡均不改变。

*若容器恒温恒压，则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等)，为了保持压强一定，容器的体积一定增大，从而降低了反应物的浓度(或者说：相当于减小了与反应有关的气体压强)，故靴和她均减小，且化学平衡是向着气体物质的量增大的方向移动。

*对于反应：mA(g)十nB(g)pC(g)，若m+n=p，则改变压强后的反应速率及平衡的曲线如下所示：

由曲线可知，对于左右两边气体等物质

的量的反应来说，改变压强后，对于υ

正和υ

逆

来说，均同等程度地增大或减小，即'υ正='υ逆，所

以化学平衡不移动。

4．催化剂

使用催化剂，能用等程度地增大或减小正、逆反应速率，即'υ正='υ逆，故化学平衡不移动，只能缩短达到平衡所需要的时间。图像如上图。

二、几种平衡图像的应用

以反应mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)+Q为例引导学生分析下列各图，分析时突出“起点、折点、终点”及“曲线的变化趋势”

1．转化率－时间

【思考】转化率的高低代表什么？斜率的大小代表什么？

【答案】转化率的高低可以看到平衡移动的方向，速率的大小表示的是反应的速率，综合看效果是：“先拐先平，数值大”意思是先出现拐点的则先达到平衡，说明反应速率快，所需时间短，则该曲线表示温度较高或压强较大

2．含量－时间

【思考】含量的高低代表什么？先拐先平代表什么？

【答案】含量的高低可以看到平衡移动的方向，但是要注意是反应物的含量还是生成物的含量。先拐先平表示的是反应的速率，一定是温度或者压强较高。注意含量的高低和温度（压强）两者之间没有一定的关系。

3．转化率－温度－压强

4．含量－温度－压强

【思考】等温线和等压线一般的看图技巧是什么？

【答案】定一议二：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。

知识点1：速率-时间图像

【例1】某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)

2Z(g)+Q

上图表示该反应的速率（v ）随时间（t ）的变化关系，t 2、t 3、t 5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 （ ）

A ．t 2时增大了压强

B ．t 3时降低了温度

C ．t 5时升高温度

D ．t 6时反应物的转化率比t 4时高 【难度】★【答案】C 变式1：反应N 2（g ）+3H 2（g ）

2NH 3（g ）+Q 在某一时间段中

反应速率与反应过程的曲线关系如图，则图中氨的百分含量最低的时间段是 （

） A ．t 0-t 1 B ．t 2-t 3

C ．t 3-t 4

D ．t 5-t 6

【难度】★【答案】D 【例2】可逆反应a X(g)＋b Y(g)

c Z(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后，t 0时改变某一外

界条件，化学反应速率(v )－时间(t )图像如图。下列说法正确的是 （

）

A ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是增大反应体系的压强

B ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是加入催化剂

C ．若a ＋b ≠c ，则t 0时只能是加入催化剂

D ．若a ＋b ≠c ，则t 0时只能是增大体系的压强 【难度】★【答案】

C

例题解析

变式1：往一容积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2（g）+I2（g）2HI（g）-Q，当达到平衡后，t0时改变反应的某一条件（混合气体物质的量不变）且造成容器内压强增大，下列说法正确的是（）

A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变

B．平衡不移动，混合气体密度增大

C．H2转化率增大，HI平衡浓度变小

D．改变条件前后，速率图像如下图

【难度】★【答案】D

变式2：右图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象，影响平衡移动的原因可能是（）

A．升高温度，同时加压

B．降低温度，同时减压

C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度

D．增大反应物浓度，同时使用催化剂

【难度】★★【答案】C

【方法提炼】

分析反应速度图像：

①看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。

②看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△V（吸热）＞△V（放热）。

③看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。

④对于时间—速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正突变，V逆渐变。升高温度，V吸热大增，V放热小增

⑤全程速率一时间图，分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真探究

知识点2：转化率-时间图像

【例1】下图曲线a表示反应X（g）+Y(g) +N(s) Z(g)+M(g)+Q进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）A．升高温度

B．加大N的投入量

C．缩小体积

D．加大X的投入量