浅谈如何全面突破化平衡图像题.doc

浅谈如何全面突破化学平衡图像题 吕 旭 平 广东省龙川县教育局教研室 517300 ?摘 要：化学平衡图像题是近年高考化学的常考题型，它以图像的形式将一些相关量之间的关系通过形象直观的曲线表示出来，将化学原理抽象为数学问题，旨在考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。化学平衡图像题是高考化学试题中常见的一种题型。该类题型的特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知识寓于坐标曲线上，简明、直观、形象，考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。 一、化学平衡图像题的解题原则 1．先拐先平，数值大。即在化学平衡图像中，先出现拐点的曲线所对应的反应先达到平衡，同时，先出现拐点的曲线所对应的温度较高或压强较大。 2．定一议二。即当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系（因为化学平衡移动原理只适用于外界“单因素”的改变而导致平衡移动的分析）。 二、化学平衡图像题的解题方法 1．明确坐标轴的意义，即横坐标、纵坐标各表示什么。 2．弄清曲线上点的意义，特别是某些特殊的点(起点、拐点、交点等)所代表的含义。 3．弄清曲线斜率大小（即曲线“平”与“陡”）的含义以及函数的增减性。 4．适当时可作“等温线”、“等压线”等辅助线。 三、化学平衡图象题的解题步骤 1．看图像 一看面(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、拐点、交点、终点、最高点与最低点等)；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、转化率变化等) 。 2．想规律 联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 3．作判断 将图像中所表现出的关系与所学规律对比，作出正确的判断。 四、化学平衡图象的基本类型及例析 1．物质的量（浓度）～时间图像 解题关键： （1）分清反应物和生成物。浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物。 （2）分清消耗浓度和增加浓度。反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 （3）分清曲线斜率大小。斜率大（即曲线“陡”），速率大。 典型例析： 已知：2NO2(g) N2O4(g),△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2升的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度C随时间t的变化关系如下图所示: （1）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是__________点。 （2）25min时，改变了什么条件会发生如图所示的变化？______________________________。 （3）a、b、c、d四个点中所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是__________（填字母） 解析：达到第一次平衡时，b点所处曲线代表的反应浓度从0.2mol/L增加到0.6mol/L，代表NO2，c点所处曲线代表的反应浓度从0.6mol/L减小到0.4mol/L，代表N2O4。水平线表示反应平衡，因此，反应处于平衡状态的为b、d；25min时，NO2的浓度从0.6mol/L突变到1.0mol/L，而N2O4瞬间未变，显然是加入了NO2，而且是加入了0.8mol的NO2；N2O4无色，NO2红棕色，而c点代表的反应还未达平衡，其所对应的NO2的浓度值大于d点，因此，正确的顺序应是c、d、b、a。 2．速率（体积分数）～温度（压强）图像 解题关键： （1）最高点（或最低点）为化学平衡点。 （2）最高点（或最低点）的左端曲线，表示反应未达平衡，随温度（T）升高，纵坐标所表示的量递增(或递减)。 （3）最高点(或最低点)的右端曲线，表示反应已达平衡，随温度升高平衡向吸热反应方向移动。 典型例析： 在5个容积相同的密闭容器中内，分别充入同量的N2和H2，：3H2 + N2 2NH3，NH3的体积分数[x(NH3)]，（1）A、B、C、D、E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是_____________，已达到化学平衡状态的点是_____________。 （2）此可逆反应的正反应是__________反应（填吸热或放热）。 （3）AC段的曲线是增函数，CE段的曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由。_______________________________________________________________________________。 解析：最高点为化学平衡点，最高点的右端曲线，表示反应已达平衡，最高点的左端曲线，表示反应未达平衡，因此，尚未达到化学平衡状态的点是A、B，已达到化学平衡状态的点是C、D、E；平衡后，随温度升高平衡向吸热反应方向移动，图中NH3的体积分数递减，因此，正反应是放热；AC段：反应开始，V正＞V逆，反应向右进行生成NH3，CE段：已达平衡，升