鲁科版高中化学选修四：专题讲座化学平衡图象的常见类型及解题方法.docx

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1、专题讲座(四)化学平衡图象的常见类型及解题方法1．常见类型。(1)速率—时间图象(vt图象)。既能表示反应速率的变化，又能表示平衡移动的速率—时间图象，如图所示①图象分析。图A：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，在改变条件的瞬间，v(正)变大，v(逆)不变；c．t>t1时，v′(正)>v′(逆)，平衡向正反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。改变的条件是增大反应物的浓度。图B：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同时增大；c．t>t1时，v′(逆)

2、>v′(正)，平衡向逆反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。改变的条件可能是升高温度或增大压强。图C：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同倍增大；c．t>t1时，v′(正)＝v′(逆)，平衡不移动。改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(反应为气态物质系数不变的反应)。②规律总结。a．在分析vt图象时，要特别注意两个方面：一是反应速率的变化即v(正)、v(逆)是都增大或都减小[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)的起点与原平衡点不重合]，还是一个增大(或减小

3、)而另一个不变第1页[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)中不变的那一个起点与原平衡点重合]；二是平衡移动的方向，速率大的速率曲线在上面，且向该方向移动。b．画出vt图象的“三步曲”：第一步，画出原平衡建立的过程；第二步，依据条件改变时的速率变化，确定两个起点都在原平衡点的上(下)，或一个在上(下)另一个不变；第三步，依据平衡移动方向确定两条曲线，完成图象。(2)浓度—时间图象(ct图象)。此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图象中各物质曲线转折点(达平

4、衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的系数关系，如图所示。甲乙(3)速率—温度(压强)图象(vT或vp图象)。反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的H或反应前后气态物质系数关系，如图所示。甲乙(4)恒压(温)线。该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如图所示两种情况。甲乙(5)含量—时间—温度(压强)图象。此类图象表示的是不同温度(或压强)下反应物(或生成物)的物质第2页

5、的量分数(或体积分数或转化率)的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度(或压强)下平衡状态的物质的量分数等信息，由图象可以判断T1、T2或p1、p2的大小，再判断反应的H或反应前后气态物质系数关系(是吸热反应还是放热反应，是气态物质系数增大的反应还是减小的反应)。如图所示甲乙(6)其他类型。如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v(正)>v(逆)的点是c，表示v(正)

6、)。2．化学平衡图象题的解答步骤。(1)看图象。一看图(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。(2)想规律。联想外界条件的改变对化学反应速度和化学平衡的影响规律。(3)作判断。根据图象中表现的关系与所学规律相对比，做出符合题目要求的判断。3．化学平衡图象题的解答原则。(1)“定一议二”原则。在化学平衡图象中，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

7、示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确第3页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)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1

8、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(如图甲)或表示的压强较大(如图乙)[仍以aA(g)＋bB(g)cC(g)为例]。甲乙图甲表示T2对应的先拐，说明T2>T1，T2对应的平衡状态的C%小于T1对应的平衡状态的C%，说明升温平衡逆向移动，即该反应正向是放热的。图乙表示p2对应的先拐，即得出p2>p1，p2对应的平衡状态的C%小于p1对应的平衡状态的C%，说明加压平衡逆向移动，即a＋b