高考總復(fù)習(xí)化學(xué)平衡圖像審稿：責(zé)編:房鑫【高考展望】圖像題是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡部分的重要題型。這類題可以全面考查各種條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,具有很強的靈活性和綜合性。該類題型的特點是：圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的知識寓于坐標(biāo)曲線上，簡明、直觀、形象，易于考查學(xué)生的觀察能力、類比能力和推理能力。當(dāng)某些外界條件改變時,化學(xué)反應(yīng)速率或有關(guān)物質(zhì)的濃度(或物質(zhì)的量、百分含量、轉(zhuǎn)化率等)就可能發(fā)生變化,反映在圖像上,相關(guān)的曲線就可能出現(xiàn)漸變(曲線是連續(xù)的)或突變(出現(xiàn)"斷點")。解答化學(xué)平衡圖像題必須抓住化學(xué)程式及圖像的特點。析圖的關(guān)鍵在于對“數(shù)”、“形”、“義”、“性”的綜合思考，其重點是弄清“四點”（起點、交點、轉(zhuǎn)折點、終點）及各條線段的化學(xué)含義，分析曲線的走向，發(fā)現(xiàn)圖像隱含的條件，找出解題的突破口?！痉椒c撥】解答化學(xué)平衡圖像題的一般方法：【高清課堂：ID:363520解答化學(xué)平衡圖像題的一般方法】 化學(xué)平衡圖像題，一是以時間為自變量的圖像；二是以壓強或溫度為自變量的圖像。從知識載體角度看，其一判斷化學(xué)平衡特征；其二應(yīng)用勒夏特列原理分析平衡移動過程；其三逆向思維根據(jù)圖像判斷可逆反應(yīng)的有關(guān)特征；其四綜合運用速率與平衡知識進(jìn)行有關(guān)計算。

①確定橫、縱坐標(biāo)的含義。②分析反應(yīng)的特征：正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱、氣體體積是增大還是減小或不變、有無固體或純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。③分清因果，確定始態(tài)和終態(tài)；必要時可建立中間態(tài)以便聯(lián)系始、終態(tài)（等效模型）。④關(guān)注起點、拐點和終點，分清平臺和極值點，比較曲線的斜率，把握曲線的變化趨勢，抓住“先拐先平數(shù)值大”。⑤控制變量：當(dāng)圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量之間的關(guān)系。⑥最后檢驗結(jié)論是否正確。二、常見化學(xué)平衡圖像歸納：例：對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，若m+n＞p+q且ΔH＞0。1．v-t圖像2．v-p（T）圖像3．c-t圖像4．c-p（T）圖像【典型例題】類型一：速率-時間的圖像例1．右圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間變化的示意圖，下列敘述與示意圖不相符合的是（）A．反應(yīng)達(dá)平衡時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達(dá)到平衡態(tài)ⅡC．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達(dá)到平衡態(tài)ⅡD．同一反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時濃度不相等【思路點撥】從圖像可看出該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后v正突然增大，v逆當(dāng)時不變，而后才增大，應(yīng)該是增大反應(yīng)物濃度所致?！敬鸢浮緾【解析】可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，v正＝v逆＞0，A正確。同一反應(yīng)物在不同的平衡態(tài)下濃度不相等，只有在同一平衡態(tài)下濃度才會保持不變，D符合示意圖。觀察示意圖可知，平衡態(tài)Ⅰ到平衡態(tài)Ⅱ，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大了，所以絕對不會是減小反應(yīng)物濃度造成的，C肯定不符合示意圖?！究偨Y(jié)升華】化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。增大濃度，反應(yīng)速率增大，減小濃度，反應(yīng)速率減小。舉一反三：【高清課堂：ID:363520例1】【變式1】對于達(dá)平衡的可逆反應(yīng)X＋YW＋Z，增大壓強，則正、逆反應(yīng)速度(v)的變化如圖，分析可知X、Y、Z、W的聚集狀態(tài)可能是：A、Z、W為氣體，X、Y中之一為氣體B、Z、W中之一為氣體，X、Y為非氣體C、X、Y、Z皆為氣體，W為非氣體D、X、Y為氣體，Z、W中之一為氣體【答案】CD【解析】由圖像知，增大壓強，則正、逆反應(yīng)速度均增大，正反應(yīng)速率增大較多，則平衡勢必向右移動，正反應(yīng)應(yīng)是體積減小的反應(yīng)?！咀兪?】右圖表示反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＝－mol。在某段時間t0～t6中反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的曲線圖，則氨的百分含量最高的一段時間是（）A．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4D．t5～t6【答案】A【解析】由圖可知，該反應(yīng)從t1時正逆反應(yīng)速率都增大，并且逆反應(yīng)速率增加更多，所以平衡逆向移動，氨的百分含量降低；從t3時正逆反應(yīng)速率都增大，但增大幅度相同，所以平衡不移動，氨的百分含量保持不變；從t4時正逆反應(yīng)速率都降低，但正反應(yīng)速率降低更多，平衡仍然是逆向移動，氨的百分含量進(jìn)一步降低。由上可知，氨的百分含量最高的一段是t0～t1，本題應(yīng)選A。類型二：濃度（含量）-時間的圖像例2、在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)AUTOTEXT<=>2HI(g)，在溫度T1和T2時，產(chǎn)物的量與反應(yīng)時間的關(guān)系如下圖所示，符合圖示的正確判斷是（）A．T1＞T2，ΔH＞0B．T1＞T2，ΔH＜0C．T1＜T2，ΔH＞0D．T1＜T2，ΔH＜0【思路點撥】根據(jù)“先拐先平”原則，先拐的到達(dá)平衡的時間短，對應(yīng)的反應(yīng)速率快，溫度高?！敬鸢浮緿【解析】根據(jù)T2曲線先達(dá)到平衡說明T2高于T1，而T2時HI的含量低于T1時的含量，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。顯然D正確?！究偨Y(jié)升華】借助圖象考查化學(xué)平衡問題，是近年來備受高考青睞的一種命題形式。解題的主要策略有：①先根據(jù)“先拐先平”原則，判斷出曲線對應(yīng)的溫度或壓強的大小?！跋裙障绕健奔聪裙盏恼f明達(dá)到平衡所需的時間短，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率快，對應(yīng)的溫度或壓強大。②固定其中的一個因素（溫度或壓強），然后討論另一個因素與化學(xué)平衡中的參量（百分含量、體積分?jǐn)?shù)、平均相對分子質(zhì)量）的變化關(guān)系，從而判斷出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)、反應(yīng)前后氣體體積的大小關(guān)系。舉一反三：【高清課堂：ID:363520例2】【變式1】可逆反應(yīng)mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反應(yīng)過程中，當(dāng)其它條件不變時，C的百分含量(C％)與溫度(T)和壓強(P)的關(guān)系如下圖：下列敘述正確的是A、達(dá)平衡后，加入催化劑則C％增大B、達(dá)平衡后，若升溫，平衡左移C、化學(xué)方程式中n＞e+fD、達(dá)平衡后，增加A的量有利于平衡向右移動【答案】B【變式2】已知反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；ΔH＜0，向某體積恒定的密閉容器中按體積比2∶1充入SO2和O2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。下圖是某物理量（Y）在不同溫度下隨時間（t）變化的示意圖，Y可以是A．SO2的轉(zhuǎn)化率B．混合氣體的密度C．密閉容器內(nèi)的壓強D．O2的體積分?jǐn)?shù)【答案】A【高清課堂：ID:363520例4】【變式3】對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H<0。在673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是A．點a的正反應(yīng)速率比點b的大B．點c處反應(yīng)達(dá)到平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不等D．其它條件不變，773K下反應(yīng)至t1時刻，n(H2)比上圖中d點的值大【答案】AD【變式4】已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒溫條件下將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如右圖。下列說法正確的是A．a(chǎn)、b、c、d四個點中，只有b、d點的化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)B．前10min內(nèi)用υ(NO2)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(L·min)C．25min時，導(dǎo)致平衡移動的原因是將密閉容器的體積縮小為1LD．圖中的兩條曲線，X是表示N2O4濃度隨時間的變化曲線【答案】A類型三：濃度（含量）-壓強（溫度）的圖像 例3、反應(yīng)：L(s)＋aG(g)bR(g)達(dá)到平衡時，溫度和壓強對該反應(yīng)的影響如圖所示：圖中：壓強p1＞p2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷：()A.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)＞b＜b【思路點撥】要特別注意縱坐標(biāo)的涵義，若本題y軸表示平衡混合氣中生成物R的體積分?jǐn)?shù)，則結(jié)論就完全相反了?！敬鸢浮緽D【解析】先根據(jù)一條曲線(P1或P2)分析壓強不變時，溫度對反應(yīng)物G的體積分?jǐn)?shù)的影響：由于曲線單調(diào)減小，即反應(yīng)物G的體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高而減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。再分析溫度不變時，壓強對反應(yīng)物G的體積分?jǐn)?shù)的影響：作一條垂直于x軸的直線交P1、P2曲線于A、B兩點，如圖：A、B兩點對應(yīng)的縱坐標(biāo)表示在溫度相同時P1、P2壓強下，平衡混合物中G的體積分?jǐn)?shù)，由于壓強越大(p1＞p2)，G的體積分?jǐn)?shù)越大，說明加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)氣體體積減小，所以a＜b。【總結(jié)升華】在其它條件不變的情況下，通過圖像分析單一因素對化學(xué)平衡的影響。舉一反三：【高清課堂：ID:363520例5】【變式1】右圖是溫度和壓強對X+Y2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是A．上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．X、Y、Z均為氣態(tài)C．X和Y中只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)D．上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的△H>0【答案】C【解析】根據(jù)示意圖，在壓強不變的情況下,隨著溫度的升高，Z的體積分?jǐn)?shù)增大,即隨著溫度的升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H>0；逆反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0；所以A,D錯誤。同樣,在溫度不變的情況下，隨著壓強的減小，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著壓強的減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以C正確。

【高清課堂：ID:363520例6】【變式2】在一定條件下，固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)O2(g)+2NO(g)ΔH＞0，達(dá)到平衡。當(dāng)改變其中一個條件X，Y隨X的變化符合圖中曲線的是A.當(dāng)X表示溫度時，Y表示NO2的物質(zhì)的量B.當(dāng)X表示壓強時，Y表示NO2的轉(zhuǎn)化率C.當(dāng)X表示反應(yīng)時間時，Y表