2010年化学平衡图像专题解析
牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意：外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图像。
一、对于化学反应速率的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：
(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；一般生成物多数以原点为起点。
(3)抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率一时间图上，要注意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。例如，升高温度时，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度时，v(正)突变，v(逆)渐变。
(4)注意终点。例如在浓度一时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。
(1)速率—时间的曲线
反应2NO2(g)→2NO(g)+O2(g)在一定时间内反应物、产物浓度的变化曲线。
反应物随反应进行浓度在不断减小，生成物浓度却在不断增加。
瞬时速率——浓度随时间的变化率。
瞬时速率只能用作图的方法得到，
图1 图2 图3
看图3：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？
答：正、逆同时反应开始。 平衡向正反应方向移动。
(2)化学反应过程中能量的变化
例如， A + B-C → [A‥· B ‥· C]* → A-B + C
反应物 活化络合物 产物
(始态) (过渡态) (终态)
过渡状态又叫活化络合物（activated complex）
催化剂对反应速率的影响：通过改变反应途径以缩短达到平衡的时间
幂函数性质：
如： y随x的增大而减小
y随x的增大而增大
二、对于化学平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：
(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。
(2)紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
(3)看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。
(4)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。
(5)先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
(6)定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
对于反应mA(气) + nB(气)≒ pC(气)+qD(气) △H＝QKJ/mol
（1）转化率－时间
（2）含量－时间图
先出现拐点的反应先达到平衡，斜率大的曲线表示的温度或压强等数值较大
实例1：(2007年上海卷)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
实例2：(2007年山东理综)SO2催化氧化生成SO3：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
某温度下，SO2的平衡转化率(??)与体系总压强(p)的关系如图所示。
实例3：（08四川卷）在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是( )
A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0
C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0
实例4：（08上海卷）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间（s）
0
1
2
3
4
5
n(NO) (mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
右图中表示NO2的变化的曲线是 __b____。
实例5：（2000上海卷）二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol·L－1）。反应至70秒的反应进程曲线。
若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），图上虚线画出加催化剂后的反应进程曲线。
（3）转化率－温度－压强图
m+n > p+q Q< 0 m+n > p+q Q> 0
三、平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。即总结如下：
注意：加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间，但不一定能使平衡发生移动。
四、化学平衡的计算
有关化学平衡计算的一般解题模式：化学平衡计算的基本模式：平衡“三步曲”
例： mA + nB pC + qD
起始量： a b 0 0
转化量： mx nx px qx
平衡量：a-mx b-nx px qx
注意：转化量与方程式中各物质的系数成比例；
这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等。
弄清起始浓度、平衡浓度、平衡常数和转化率四者之间的互换关系，并列出下面图解。
例题：已知起始浓度和转化率，求平衡常数。
解：以图解为思路，进行分析：
（1）先根据起始浓度和转化率，求平衡浓度。
（2）再利用平衡浓度，求平衡常数。
练习：
1. 下列各图是温度（或压强）对应2A(s) + 2B(g) 2C(g) + D(g)；△H>0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（??? ）
A B C D
1. 曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增加压强，V正、V逆均增大，B中V逆，D中V正、V逆走向均减小，则B、D均错；可逆反应2A(s) + 2B(g) 2C(g) + D(g)；△H>0的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，
故V正> V逆；增加压强，向逆反应方向移动，故V正”或“<”)
(2)能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是 .
a.容器中压强不变 b 反应热不变 c.v正(H2) =V逆(CO) d.. 的质量分数不变
(3)温度为850时,可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在固定容积的密闭容器中进行,容器内物质的浓度变化如下表:
850℃时物质的浓度(mol/L)的变化
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
O.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①计算：3 min时(CO的浓度) C1 = mol/L，H2O (g)的转化率= ．
②反应在４min～５min之间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 (单选)表中5min～6min之间数值发生变化, 可能的原因是 (单选)
a . 增加水蒸气 b. 降低温度 c. 使用催化剂 d. 增加氢气浓度
9．(1)＞ (2) c d (3) 0.08 40% (4) d a
解析：该题构思新颖，综合性较强。平衡常数的用途：判断反应吸热还是放热；判断反应是否达到平衡；用于计算
(1)从表中数据可知，温度升高，K增大，平衡向正反应反向移动，即Q 〉0
(3)首先判断第3 4分钟反应已处于平衡状态，注意此时的K 为第一个表格中K的倒数，建立模式进行求算
10．在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中加入 1mol A和 2mol B，发生下述反应：A(g)+2B(g) 3C(g)+2D(s)(放热反应)。达到平衡时生成了1.8 mol C。
⑴在相同条件下，若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6 mol B，要使平衡混合气体中C物质的体积分数与原平衡的相同，在D足量时，则还应加入 mol的物质C。
⑵若维持容器的体积和温度不变，反应从逆反应方向开始，按不同的配比作为起始物质，达到平衡时C仍为1.8 mol 。则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是：n(D) 。
当改变温度或压强时，有可能改变物质的聚集状态，对平衡产生重大影响。
⑶若升高平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变，试解释形成这种结果的可能原因是：
；此时A、B、C、D四种物质相对分子质量之间的关系为
（用Mr(A)、Mr(B)、Mr(C)、Mr(D)表示）。
⑷若将容器改为容积可变的容器，在一定温度和常压下，建立上述平衡之后，A的物质的量浓度为a mol/L。现持续增大压强，当：
①当压强为原来1.5倍时，A的平衡时物质的量浓度为m mol/L，测得m=1.5a；
②当压强为原来10倍时，A的平衡时物质的量浓度为n mol/L，测得n >10 a；
③当压强为原来100倍时，A的平衡时物质的量浓度为p mol/L，测得p<100a。
试解释形成这种结果的可能的原因：
①1.5倍时： ；
②10倍时： ；
③100倍时： 。
10．⑴任意 ⑵n（D）＞0.8
⑶当升高到一定温度以后，D渐渐转化为气态 Mr(A)+2Mr(B)==3Mr(C)+2Mr(D)
⑷①气体物质两边的化学计量数相等，增大压强不改变平衡状态。
②B渐渐转化为非气态，增大压强平衡向左移动。
③C渐渐转化为非气态，增大压强平衡再次向右移动。
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