2018学年度高二化学《化学平衡图像》解决思维(技巧典例导析).docx

化学平衡图像问题 【学习目标】 1、掌握解答化学平衡图像题的一般方法； 2、总结归纳几种常见的有关化学平衡的图像类型。 【要点梳理】 图像题是化学反应速率和化学平衡部分的重要题型。 这类题可以全面考查各种条件对化学反应速率和化学平衡的影响，具有很强的灵活性和综合性。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，易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。当某些外界条件改变时， 化学反应速率或有关物质的浓度 (或物质的量、百分含量、转化率等 )就可能发生变化，反映在图像上，相关的曲线就可能出现渐变 (曲线是连续的 )或突变 (出现 “断点 ”)。 解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。析图的关键在于对 “数 ”、 “形 ” 、 “义 ” 、 “性 ”的综合思考，其重点是弄清 “四点 ”(起点、交点、转折点、终点 )及各条线段的化学含义，分析曲线的走向，发现图像隐含的条件，找出解题的突破口。 要点一、解答化学平衡图像题的一般方法： 化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 ①确定横、纵坐标的含义。 ②分析反应的特征： 正反应方向是吸热还是放热、 气体体积是增大还是减小或不变、 有无固体或纯液体物质参与反应等。 ③分清因果，确定始态和终态；必要时可建立中间态以便联系始、终态 (等效模型 )。 ④关注起点、拐点和终点，分清平台和极值点，比较曲线的斜率，把握曲线的变化趋势，抓住 “先拐先平数值大 ”。 ⑤控制变量：当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量之间的关系。 ⑥最后检验结论是否正确。 要点二、常见化学平衡图像归纳： 例：对于反应 mA (g)+ nB (g) pC (g)+ qD (g) ，若 m+n＞ p+q 且 H ＞0。 1． v-t 图像 2． v-p(T)图像 3． c-t 图像 4． c-p(T)图像 【典型例题】 类型一：速率 -时间的图像 例 1 右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合 ．．．．的是 ( ) ．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 ．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ C．该反应达到平衡态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡 发生移动，达到平衡态Ⅱ D．同一反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等 【答案】 C 【解析】可逆反应达到平衡时， v 正＝ v 逆 ＞ 0，A 符合示意图；同一反应物在不同的平衡态下浓度不相等，只有在 同一平衡态下浓度才会保持不变， D 符合示意图；观察示意图可知，平衡态Ⅰ到平衡态Ⅱ，正反应速率和逆反应 速率都增大了，所以绝对不会是减小反应物浓度造成的， C 肯定不符合示意图。 【总结升华】 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应， 正反应和逆反应的速率相等， 反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态。增大浓度，反应速率增大，减小浓度，反应速率减小。 举一反三： 【变式 1】对于达平衡的可逆反应 X ＋Y W ＋ Z，增大压强， 则正、逆反应速度 (v) 的变化如图， 分析可知 X 、 Y 、 Z、 W 的聚集状态可能是 ( ) A ．Z、W 为气体， X 、 Y 中之 一为气体 B． Z、W 中之一为气体， X 、 Y 为非气体 C． X 、Y 、Z 皆为气体， W 为 非气体 D．X 、 Y 为气体， Z、W 中之 一为气体 【答案】 CD 【解析】由图像知，增大压强，则正、逆反应速度均增大，正反应速率增大较多，则平衡势必向右移动，正反应应是体积减小的反应。 类型二：浓度（含量） -时间的图像 例 2 在容积为 1.00L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反应 N2O4(g)? 2NO2 (g)，随温度的升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： (1) 反应的 △ H 0(填 “大于 ”或 “小于 ”)； 100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在 0～ 60s 时 段，反应速率 v(N 2O4)为 mol?L ﹣ 1 ﹣ 1；反应的平衡常数 K 1 为 。 ?s ﹣ 1 (2)100 ℃时达平衡后， 改变反应温度为 ﹣ 1 的平均速率降低， 经 10s 又达到平衡。 T，c(N 2O4)以 0.0020mol?L ?s ① T 100℃(填 “大于 ”或 “小于 ”)，判断理由是 。 ②列式计算温度 T 时反应的平衡常数 K 2 。 (3) 温度 T 时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 (填 “正