2019年苏教版化学高考一轮复习版 专题7 高考专题讲座4 化学平衡图象的分类突破

(四) 化学平衡图象的分类突破(对应学生用书第141页)化学平衡的图象是全国卷命题的热点，主要以Ⅱ卷非选择题为主。

图象中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象，充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。

1．解题思路 读题明确图象要描述的含义或者考查方程式的特点，了解题目要求解决的问题。

看图 明确横纵坐标的含义。

判断 分析曲线变化趋势及其原因，联想相关知识解答问题。

结论 根据要求选出或写出正确答案。

2．解题步骤看图象⎩⎪⎨⎪⎧一看面(纵、横坐标的意义)二看线(线的走向和变化趋势)三看点(起点、拐点、终点)四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)五看量的变化(如浓度变化、温度变化)想规律⎩⎨⎧联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、化学平衡移动的影响作判断⎩⎨⎧利用原理，结合图象，分析图象中所代表反应速率变化或化学平衡的线，作出判断曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。

图中交点是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。

[对点训练]1．下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)(正反应为吸热反应)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() 【导学号：91720247】C[根据化学反应特点，升温平衡向正向移动，但v正、v逆均增大，加压平衡向逆向移动，v逆>v正。

]2．(2018·西安模拟)现有下列两个图象：下列反应中符合上述图象的是()(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0A．NB．2SO(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH>0C．4NH(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH<0D．H(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH>0B[由左边的图象可知，温度越高生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；由右边图象可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏，v逆>v正，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应。

(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0，为放热反应，正反应是气体物质的量N2(g) 2SO2(g)＋O2(g)ΔH>0，为吸热反应，减小的反应，A不符合；2SO(g)＋5O2(g) 4NO(g)正反应是气体物质的量增大的反应，B符合；4NH＋6H2O(g)ΔH<0，正反应是气体物质的量增大的反应，但为放热反应，C(g)＋CO(g) C(s)＋H2O(g)ΔH>0，为吸热反应，但正反应不符合；H是气体物质的量减小的反应，D不符合。

]推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

[以A(g)＋B(g) C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图象题时应注意以下两点：(1)“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。

如甲中T2>T1。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。

如乙中p1>p2。

③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。

如图丙中a使用催化剂。

(2)正确掌握图象中反应规律的判断方法①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。

②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。

③若纵坐标表示A 的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。

[对点训练]3．(2018·郑州一模)一定条件下，等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)＋O 2(g)2NO(g)。

如图中曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化(不改变反应物的量)。

下列叙述正确的是( )【导学号：91720248】A ．曲线a 和曲线b 表示该反应可能在相同温度下进行B ．曲线b 对应的起始反应条件改变是加入了催化剂C ．温度T 下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变化D ．温度T 下，该反应的平衡常数K ＝4(c 0－c 1)2c 20C [该反应为气体分子数不变的反应，压强对反应限度无影响，则曲线a 、b 对应的反应只能为在不同温度下进行的反应，A 项错误；两种条件下反应达到平衡时N 2的浓度不同，说明反应的限度不同，则改变的条件不是加入了催化剂，B 项错误；容器体积不变，反应体系中的物质全部为气体，故平衡前后容器中混合气体的密度不变，C 项正确；根据三段式可求温度为T 时该反应的平衡常数： N2(g) ＋ O 2(g)2NO(g)起始/(mol·L －1) c 0 c 0 0转化/(mol·L －1) c 0－c 1 c 0－c 1 2(c 0－c 1) 平衡/(mol·L －1) c 1 c 1 2(c 0－c 1)平衡常数K ＝[2(c 0－c 1)]2c 1·c 1＝4(c 0－c 1)2c 21，D 项错误。

]4．密闭容器中进行的可逆反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)在不同温度(T1和T 2)及压强(p 1和p 2)下，混合气体中B 的质量分数w (B)与反应时间(t )的关系如图所示。

下列判断正确的是( ) 【导学号：91720249】A ．T 1<T 2，p 1<p 2，a ＋b >c ，正反应为吸热反应B ．T 1>T 2，p 1<p 2，a ＋b <c ，正反应为吸热反应C ．T 1<T 2，p 1>p 2，a ＋b <c ，正反应为吸热反应D ．T 1>T 2，p 1>p 2，a ＋b >c ，正反应为放热反应B [由(T 1，p 1)和(T 1，p 2)两条曲线可以看出：①温度相同(T 1)，但压强为p 2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p 2>p 1；②压强较大(即压强为p 2)时对应的w (B)较大，说明增大压强平衡逆向移动，则a ＋b <c 。

由(T 1，p 2)和(T 2、p 2)两条曲线可以看出：①压强相同(p 2)，但温度为T 1时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以T 1>T 2；②温度较高(即温度为T 1)时对应的w (B)较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。

]以反应A(g)解答这类图象题时应注意以下两点：(1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。

如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA 增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。

(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。

如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。

[对点训练]在密闭容器中，对于可逆反应A＋3B2C(g)，平衡时C的体积分数(C%)与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是()A．A一定为气体B．B一定为气体C．该反应是放热反应D．若正反应的ΔH<0，则T1>T2B[由题图可知，增大压强，平衡正向移动，说明反应物中气体的化学计量数之和大于2，故可推知B一定为气体，A为气态或非气态，A项错误，B项正确；因不知T1、T2的大小，故无法判断反应的热效应，C项错误；若正反应的ΔH<0，则升高温度，C%减小，故应有T1<T2，D项错误。

](g)2HF(g)ΔH>0，且平衡体系的总质量(m总)5．(2018·武汉模拟)已知(HF))之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。

下列说法与总物质的量(n总正确的是() 【导学号：91720250】A ．温度：T 1<T 2B ．平衡常数：K (a)＝K (b)<K (c)C ．反应速率：v b >v aD ．当m 总n 总＝30 g /mol 时，n (HF)∶n [(HF)2]＝2∶1C [由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图象可以看出，当压强不变时，由T 1到T 2，m 总n 总增大，说明n 总减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由T 1到T 2为降低温度的过程，即T 1>T 2，A 项错误；由于T 1温度较高，升高温度平衡右移，故温度为T 1时的平衡常数大于温度为T 2时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，K (b)>K (a)＝K (c)，B 项错误；温度越高，压强越大，反应速率越大，故v b >v a ，C 项正确；设HF 为x mol ，(HF)2为y mol ，当m 总n 总＝30 g/mol 时，有20x ＋40y x ＋y＝30，解得x ＝y ，即n (HF)∶n [(HF)2]＝1∶1，D 项错误。

]6．(2017·全国Ⅱ卷，节选)正丁烷(C 4H 10)脱氢制1-丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下：①C 4H 10(g)===C 4H 8(g)＋H 2(g) ΔH 1已知：②C4H10(g)＋12O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119 kJ·mol－1③H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242 kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。

如图是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。

A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强【解析】由盖斯定律可知，①式＝②式－③式，即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝123 kJ/mol。

由图可知，同温下，x MPa时丁烯的平衡产率高于0.1 MPa时的，根据压强减小平衡向右移动可知，x小于0.1。

欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动；该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动，所以A、D选项正确。