认识、理解与化学平衡有关的几种典型图像

1 认识、理解与化学平衡有关的几种典型图像 一．辩清几个要点 1．平衡的根本原因是 v正＝v逆≠0 2．平衡移动的根本原因是 改变条件使v正≠v逆， 当v正＞v逆时，平衡向正反应方向（向右）移动。 当v正＜v逆时，平衡向逆反应方向（向左）移动。 要使v正＞v逆，不一定要增大v正或减小v逆，也可以是同时增大v正、v逆，但增大的程度不同；也可以是同时减小v正、v逆，但减小的程度不同；若改变条件v正、v逆改变，但仍v正＝v逆，则平衡不移动；反应物的转化率、生成物的产率等均不改变。 二．时间——速率、浓度、转化率等图 横坐标是时间的，要理清一般从斜率的大小判断反应的快慢，典线水平后表示已经达到平衡。 1．平衡后，改变条件速率改变，重新达到平衡的图像（一般表示瞬时速率） 图中虚线对应时刻表示改变条件 （1）增大某一种反应物的浓度 平衡向正反应方向移动。移动的结果是： 反应物转化的量增大；生成物产量增多；另 一反应物的含量减少，转化率增大。 （注意：不能说生成物含量一定增大，反应 物含量一定减小，反应物转化率一定增大。）

（2）增大某一种生成物的浓度 平衡向逆反应方向移动。移动的结果是： 反应物转化的量减小；生成物产量减小；反 应物转化率减小；另一生成物含量减小。 （注意：不能说反应物含量一定增大，生成 物含量一定减小。）

（3）减小某一反应物浓度 平衡向逆反应方向移动。移动的结果是： 反应物转化的量减小；生成物产量减小；反 应物转化率减小。 （注意：不能说反应物含量一定增大，生成 物含量一定减小。）

（4）减小某一生成物的浓度 平衡向正反应方向移动。移动的结果是： 反应物转化的量增大；生成物产量增大；反 应物转化率增大。 （注意：不能说反应物含量一定减小，生成 物含量一定增大。）

v t v正´

v逆´

0 v

t v逆´

v正´

0 v

t v正´ v逆´ 0 v

t v逆´ v正´ 0 2

（5）升高温度 平衡向吸热的反应方向移动。移动 结果是：吸热方向的物质的量增大，含 量增大；放热方向物质的量减小，含量 减小。吸热方向若是反应物，则反应物 的转化率减小；吸热方向若是生成物，则 产物的产率增大。 （注意：要将正、逆反应与吸、放热反应 对应好。）

（6）降低温度 平衡向放热的反应方向移动。移动 结果是：放热方向的物质的量增大，含 量增大；吸热方向物质的量减小，含量 减小。放热方向若是反应物，则反应物 的转化率减小；放热方向若是生成物，则 产物的产率增大。 注意：要将正、逆反应与吸、放热反应 对应好。）

（7）增大压强（或缩小容器体积） ①反应前后气体体积改变的反应 如：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 向气体体积减小（即气体总物质的量 减小）的反应方向移动。移动的结果是： 气体体积减小的方向物质含量增大，气体 体积增大的方向物质含量减小。气体体积 减小的方向若是反应物，则反应物的转化 率减小；气体体积减小的方向若是生成物， 则生成物的产率增大。 （注意：要将正、逆反应与气体体积增大、 减小的反应对应好。） ②反应前后气体体积不改变的反应 如：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡不移动。反应物的转化率、生成物 的产率、反应物及生成物的物质的量、反应 物及生成物的含量等均不改变。 （注意：一般浓度增大，主要是因为体积缩小 了。）

（8）减小压强（或扩大容器的体积） ①反应前后气体体积改变的反应 向气体体积增大（即气体总物质的量 增大）的反应方向移动。移动的结果是：

v t v吸热´

v放热´

0 v

t v放热´ v吸热´ 0

v

t v体积减小´

v体积增大´

0 v

t v体积减小´ v体积增大´

0 v

t v体积增大´ 0 v体积减小´ 3

气体体积增大的方向物质含量增大，气体体积减小的方向物质含量减小。气体体积增大的方向若是反应物，则反应物的转化率减小；气体体积增大的方向若是生成物，则生成物的产率增大。 （注意：要将正、逆反应与气体体积增大、减小的 反应对应好。） ②反应前后气体体积不改变的反应 平衡不移动。反应物的转化率、生成物 的产率、反应物及生成物的物质的量、反应 物及生成物的含量等均不改变。 （注意：一般浓度减小，主要是因为体积增大 了。）

（9）使用催化剂 平衡不移动。反应物的转化率、生成物 的产率、反应物及生成物的物质的量、反应 物及生成物的含量等均不改变。反应物、生成 物的浓度等也不改变。

（10）反应开始时使用与不使用催化剂的对比 催化剂不能使化学平衡移动，不改变平衡时各物质的百分含量（或浓度），但能缩短达到平衡时所需要的时间。图中实线表示不使用催化剂时正、逆反应速率的变化，虚线表示使用催化剂时正、逆反应速率的变化。

由上述改变条件后正、逆反应速率变化情况分析，可以得出结论：若只改变影响化学平衡的一个条件，不可能出现v正、v逆中一个增大而另一个减小的情况。

2．时间——浓度、转化率图分析条件及平衡移动图 分析方法： 横坐标：从斜率分析速率大小→由速率推测条件。斜率大则对应的速率大，对应的温度高、压强大。 纵坐标：从高低判断平衡移动的方向 结合勒夏特列原理进行分析。

【例1】．如若图。 分析：从横坐标，可以看出T1对应 曲线的斜率大，因此，在T1时反应快， 所以T1对应的温度高。即温度是：

v t v体积增大´ 0 v体积减小´

v

t v正´ v逆´

0

v t v正´ v正

v逆´ v逆

0

c（生成物） T2

0 T1

t（时间） 4

T1＞T2。从纵坐标，T2时对应的平衡时生成物浓度大，即低温平衡移动的结果是生成物浓度增大，而要使生成物浓度增大，平衡必须向正反应方向移动。因而，可以得出降低温度该反应向正反应方向移动，所以，该反应正反应方向是放热反应，逆反应是吸热反应。 （应用到的平衡移动原理是：升高温度可以使化学平衡向吸热的反应方向移动；降低温度，可以使化学平衡向放热的反应方向移动。）

【例2】．如右图 分析：从横坐标，可以看出P1对应 曲线的斜率大，因此，在P1时反应快， 所以P1对应的压强大。即压强是： P1＞P2。 从纵坐标，P2时对应的平衡时生成物 浓度大，即低压平衡移动的结果是生 成物浓度增大，而要使生成物浓度增 大，平衡必须向正反应方向移动。因而，可以得出减小压强该反应向正反应方向移动，所以，该反应正反应方向是气体体积增大反应，逆反应是气体体积减小的反应。 （应用到的平衡移动原理是：增大压强可以使化学平衡向气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，可以使化学平衡向气体体积增大的反应方向移动。）

【例3】．如右图 分析：从横坐标，可以看出P2对应 曲线的斜率大，因此，在P2时反应快， 所以P2对应的压强大。即压强是： P1＜P2。 从纵坐标，不同压强时反应物的平衡 转化率不改变，即改变压强，化学平衡 不移动，因此，该反应是气体体积不改变 的反应，即反应前后气体的总物质的量相同。

【例4】．右图， 分析：从横坐标，虚线部分比实线部分 曲线的斜率大，反应速率快。 从纵坐标，虚线部分与实线部分相比生成物 浓度不改变。因此可能是改变条件只加快反 应速率，不能使化学平衡移动，所以实线部 分对应的可能是没有使用催化剂或催化剂催化 效果不好，虚线部分是使用催化剂或催化剂催化效果较好。

【例5】右图 分析：（控制变量）从横坐标， P相同时，T1斜率大，反应快， 所以温度是T1＞T2。T相同时， P2斜率大，反应快，所以压强是 P1＜P2。

c（生成物） P2

0 P1

t（时间）

反应物转化率 P2

0 P1 t（时间）

c（生成物）

0 t（时间）

生成物含量 T1、P1

0 t（时间）

T2、P2 T1、P2 5

从纵坐标，P相同时，T2生成物含量大可以得出降低温度生成物含量增大，即降低温度平衡正移，所以正反应放热。T相同时，P1生成物含量大，可以得出减小压强，生成物含量增大，即减小压强平衡正移，所以正反应气体体积（气体总物质的量）增大。

若纵坐标以反应物，如下列几个图形，你可以分析吗？

3．改变条件平衡移动后浓度的变化 （1）改变浓度平衡移动 以aA(g) + bB(g) pC(g) + qD(g)为例 ①增大反应物浓度（以A为例） 反应由A、B开始，在t1时达到平衡，在t2时增大A的浓度，t3时重新达到新平衡。

②减小生成物浓度（以C为例） 反应由A、B开始，在t1时达到平衡，在t2时减小C的浓度，t3时重新达到新平衡。

c（反应物） 0 t（时间）

反应物含量 P2 0 P1

t（时间）

c（反应物）

0 t（时间）

T1 T2

B A C D B D A

c

0 t（时间） t1 t2 t3

C