化学平衡图像分析设计

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1、化学平衡图像分析设计廖志航编[复习背景分析]有关化学平衡的图像试题涉及知识面广，灵活性大。题目大多注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考查，是考查学生能力的常见题。考查的图像主要有三类；第一类，是化学平衡建立过程中有关量随时间的变化图像；第二类，是平衡移动原理的应用或它的逆向思维图像；第三类，是反应物或生成物物质的量（或浓度或质量分数）与时间关系的图像，此类图像既要考虑反应速率的大小，又要考虑化学平衡移动、反应物的转化。由于化学平衡图像将数字知识和化学平衡理论融为一体，它正体现“3＋X”考试要求中学各学科间渗透、综合的这一精神，尽管

2、近几年这类试题不多，但在“3＋X”的理科综合测试中要引起足够重视。[教学目的]1．总结有关化学平衡图像的知识规律。2．熟悉解化学平衡图像题的步骤。[教学过程]一、三种类型化学平衡图像题的解析1．化学平衡建立的过程曲线图【例1】1999年武汉测试题600℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中浓度的变化情况如图1所示，仅从图上分析不能得出有关A的结论的是（）。A．A是反应物B．前4minA是分解速率是0.1mol·（L·min）1C．4min后，若升高温度，A的转化率增大。D．4min后，若增大压强，A的转化率减小。解析本题的关键是确定化

3、学反应方程式，然后由方程式的特点根据平衡移动理论判断温度、压强对A物质转化率的影响。因A逐渐减少，B、C逐渐增多，所以A是反应物，B、C是生成物，A项正确。根据速率的定义式可知A物质的分解速率0.1mol·（L·min）－1，B项正确。由图示可知，A物质在4min时浓度不再变化，说明A没有完全分解，这一反应为可逆反应，由A、B、C三种气体的浓度变化量之比0.4:0.4:0.2＝2:2:1可知，反应的化学方程式为2A2B＋C，故加压时平衡向左移动，A的转化率减少，D项正确。但由题给信息不能确定该反应是吸热还是放热，故升高温度，A是转化率

4、无法确定。答案（C）说明确定化学反应方程式的方法是：4（1）反应物和生成物的确定。反应物物质的量、质量、浓度等随反应的进行不断减少；生成生的上述量随反应的进行不断增加。（2）反应方程式aA+bBcC+dD各物质化学计量数的确定。A:b:c:d＝Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)（物质的变量的变化量之比）＝Δn(A):Δc(B):Δc(C):Δn(D)（物质的量浓度的变化之比）＝v(A):v(B):v(C):v(D)（反应速率之比）2．由化学反应方程式的特点，根据平衡移动原理，判断有关图像的正误，即平衡移动原理的应用。【例2

5、】1991年全国高考试题反应X（气）＋3Y（气）2Z（气）＋热量，在不同温度、不同压强（p1＞p2）下，达到平衡时，混合气体中Z的质量分数随温度变化的曲线应为（）。解析可逆反应X（气）＋3Y（气）2Z（气）+Q的特点是：气体体积缩小的放热反应。根据化学平衡移动大原理：①压强不变时温度升高，平衡向逆反应方向移动，则Z％减少，故可排除A、B；②温度不变时压强增大，平衡向正反方向移动，则Z%应增大，故可排除D。答案（C）说明解答此类图像题，关键在于能“译”出图像的化学含义，然后由方程式的特点结合平衡移动原理进行筛选。由于平衡移动原理只适用“

6、单因素”改变，故分析时应“定一议二”，即图像中有三个变量时，先固定一个量去讨论另两个量的关系，如等压线、等温线等。【例3】2000年济南测试题图3表示外界条件（温度、压强）的变化对下列反应的影响L（固）＋G（气）　　2R（气）－Q，在图中，Y轴是指（）。A．衡混合气中R的体积分数B．平衡混合气中G的体积分数C．G的转化率D．L的转化率解析本例是平衡移动原理应用的逆向思维题，解题时首先要译出曲线中有关量的变化规律或化学含义，然后结合化学反应方程式运用平衡移动理论分析判断。该题曲线反映的是温度、压强与Y之间的关系，图中三条曲线均为等压线。

7、由题给图像可归纳出：①温度升高时，Y值减少，②压强增大时，Y值增大。本题给出的反应是一个气体体积增大的吸热反应，因此，当温度升高时，平衡向右移动，G和L的转化率均增大，R的体积分数增大，G的体积分数减少；而当压强增大时，平衡向左移动，G和L的转化率均减小，R的体积分数减小，G的体积分数增大。对照曲线中反映的规律（归纳的结论），即可发现，Y值与混合气中G的体积分数变化规律一致，从而确定正确答案为B。答案（B）4说明解答化学平衡图像题的方法思路是：先看懂图像，然后由方程式依据化学平衡的变化规律进行综合分析推理判断。（本题也可结合方程式将选

8、项和图像进行逐一对照得解）3．化学平衡综合应用图像【例4】2000年北京测试题已知某可逆反应aA(气)+bB（气）cC（气）+Q在密闭容器中进行，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，混合气中B的质量分数（wB