《化学平衡图像等效平衡》

1.化学平衡图像题的分析思路：看图像，想规律，作判断。 解题技巧：先拐先平，定一议二。 2.恒温恒容，反应前后气体分子数不同，量相同，等效平衡；恒温恒容，反应前后气体分子 数相同，成比例，等效平衡；恒温恒压，任何气体的可逆反应，成比例，等效平衡。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 审核：刘艳霞
3 mol
2NH3 0 mol
② 0 mol
0 mol 2 mol
③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
④ 1 mol
3 mol 2 mol
2.若在恒温恒压条件下，按题 1 中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是________。
3.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是________。
bB(g) cC(g)在不同温度下(T1<T2)，压强(p)与混合气体中 C 的含量(C%)的关系图像如图所 示。根据图像回答下列问题：
①T1 为一条等温线，随着压强的增大，C%
动，a＋b
c。
，化学平衡逆向移
②在压强一定时(如 p3)，温度升高，C%
，化学平衡
移
动，正反应是
反应。
化学平衡图像题的分析方法 (1)无论是反应速率图像还是平衡图像，都要清楚纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系， 特别是与平衡移动原理相联系。 (2)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；三看化学平衡移 动的方向。 (3)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。 (4)先拐先平：可逆反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在转化率—时间曲线中，先出现拐 点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。 (5)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。 例 1 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应：2X(g) Y(g)， 温度 T1、T2 下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如图所 示： (1)该反应进行到 M 点时放出的热量________(填“>”或“<”)
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 审核：刘艳霞
2
2
二是含量法，HBr 的含量保持 x/3 不变，而气体总物质的量为(a＋b＋c)，所以 y＝a＋b＋cx。 3
考点 等效平衡
题点 恒温恒容下极值等比的等效平衡
例 4 在一个固定容积的密闭容器中，加入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：2A(g)＋B(g) ＋D(g)，达到平衡时，C 的浓度为 n mol·L－1。
进行到 W 点时放出的热量。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 审核：刘艳霞
(2)T2 下，在 0～t1 时间内，v(Y)＝________mol·L－1·min－1。 (3)M 点的正反应速率________(填“>”或“<”)N 点的逆反应速率。
(4)M 点时再加入一定量 X，平衡后 X 的转化率________(填“增大”或“减小”)。
3C(g)
(1)若维持容器容积和温度不变，按下列各种配比为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 n mol·L －1 的是______(填字母，下同)。
A.4 mol A＋2 mol B
B.2 mol A＋1 mol B＋3 mol C＋1 mol D
C.3 mol A＋1 mol B
D.3 mol C＋1 mol D
E.1 mol A＋0.5 mol B＋1.5 mol C＋0.5 mol D (2)C 的浓度大于 n mol·L－1 的是________。 (3)将可逆反应中 A(g)改为 A(s)，则 C 的浓度仍为 n mol·L－1 的是________。
(4)若将题中“维持容器容积和温度不变”改为“维持容器压强和温度不变”，则 C 的浓度仍 为 n mol·L－1 的是________________。
例 2 反应 mX(g) nY(g)＋pZ(g) ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质 Y 的体积分数随
压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的ΔH＞0 B.m＜n＋p
C.B、C 两点化学平衡常数：KB＞KC D.A、C 两点的反应速率 v(A)＜v(C)
二、等效平衡
化学平衡的建立与反应途径无关，从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。在一定条件
五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 审核：刘艳霞
【微专题】化学平衡图像 等效平衡
[学习目标定位] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解
答方法。2.知道等效平衡的含义，学会等效平衡的分析判断方法。
知识积累
一、化学平衡图像的基本类型
1.物质的量 (浓度)—时间图像(c/n－t 图像)
(恒温恒容或恒温恒压)下，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学
平衡时，同种物质的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同，这样的平衡称
为等效平衡。
1.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是________。
N2(g) ＋ 3H2(g)
① 1 mol
CO(g) ＋ H2O(g)
① 2 mol
2 mol
CO2(g)＋ H2(g) 0 mol 0 mol
② 0 mol
0 mol
4 mol 4 mol
③ 4 mol
4 mol
2 mol 2 mol
④ 1 mol
2 mol
1 mol 2 mol
解答等效平衡问题时，先看条件(恒温恒容或恒温恒压)，再看方程式反应前后气体分子数(相 同或不同)，按“一边倒”转换比较。 (1)恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，要求极值等比。 (2)恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，要求极值等量。 (3)恒温恒压条件下，不管反应前后气体分子数是否改变，都只要求极值等比。 例 3 在 一 个 固 定 容 积 的 密 闭 容 器 中 ， 保 持 一 定 温 度 进 行 如 下 反 应 ： H2(g) ＋
(压强较大)。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 表示 T2
T1，正反应是
反应，温度升高，平衡逆向移动。
Ⅱ.表示 p2
p1，压强增大，A 的转化率减小，平衡逆向移动。说明正反应是气体总体积
的反应。
Ⅲ.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 a
是
。
(4)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
。
2.速率—时间图像(v－t 图像)
Ⅰ.v′正突变，v′逆渐变，且 v′正＞v′逆，说明是
平衡
移动。
了反应物的浓度，使 v′正突变，且
Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的，且 v′正＞v′逆，说明平衡
能是放热反应或气体总体积
①a、b、c 应满足的关系是 4a＋c＝2b ②平衡时 HBr 为 x mol ③a、b、c 应满足的关系是
a＋b＋c
a＋b＝c ④平衡时 HBr 为
x mol
2
A.① B.①② C.①④ D.②③
c
c
(2)设平衡时 HBr 有 y mol，计算有两种方法：一是比例法，1∶x＝(a＋ )∶y，y＝(a＋ )x；
[对点训练] 1.已知图一表示的是可逆反应 CO(g)＋H2(g) C(s)＋H2O(g) ΔH＞0 的化学反应速率(v)与 时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0 的浓度(c)随时间(t)的 变化情况。下列说法中正确的是( ) A.若图一 t2 时改变的条件是增大压强，则反应 的ΔH 增大 B.图一 t2 时改变的条件可能是升高了温度或增 大了压强 C.图二 t1 时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D.若图二 t1 时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小 2.合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速 率的变化如图。下列说法正确的是( ) A.t1 时升高了温度 B.t2 时使用了催化剂 C.t3 时增大了压强 D.t4 时降低了温度 3.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X 气体、 Y 气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是( ) A.反应的化学方程式为 5Y X B.t1 时，Y 的浓度是 X 浓度的 1.5 倍
b，故 a 可能使用
了
；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a
了压强(压缩体积)。
(2)在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表
示的量后，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” 原 则 。 解题 过 程 中 ， 可 以 作辅 助 线 帮 助 分 析 。例 如 反 应 aA(g)＋
的反应。
移动，该反应的正反应可
Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用
了
，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(即增大压强)所致。
3.含量(转化率)—时间—温度(压强)图像
(1)在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高
化学平衡等效平衡练习
1.如图所示是可逆反应 A(g)＋2B(g 2C(g)＋3D(g) ΔH＞0 的化学反应速率与化学平衡 随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是( ) A.t1 时，减小了 A 或 B 的物质的量浓度 B.t2 时，升高了温度 C.t2 时，增大了压强 D.t1 时，加入了催化剂 2.已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH ＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 ()