1、化学平衡原理中的图像分析题化学平衡原理中的图像分析题（基础图像的类型）类型1速率时间图像（1）“渐变”类vt图像图像分析结论t1时v正突然增大，v逆逐渐增大；v正v逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，增大反应物的浓度t1时v正突然减小，v逆逐渐减小；v逆v正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，减小反应物的浓度t1时v逆突然增大，v正逐渐增大；v逆v正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，增大生成物的浓度t1时v逆突然减小，v正逐渐减小；v正v逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，减小生成物的浓度（2）“断点”类vt图像速率时间图像“断点”分析当可逆反应达到平衡后，若某一
2、时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强（仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应）。常见含“断点”的速率变化图像分析图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小适合正反应为气体物质的量增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应类型2变量（浓度、转化率、含量）温度（压强）时间图像（C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数）类型3恒压（或恒温）线（表示反应物的转化率，c表示
3、反应物的平衡浓度）图，若p1p2p3，则正反应为气体体积减小的反应，HT2，则正反应为放热反应。（特殊图像的类型）1对于化学反应mA（g）nB（g）p（C）qD（g），M点前，表示从反应物开始，v正v逆；M点为刚达到平衡点（如下图）；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应Hv逆；则L线的右下方（F点），v正KdD0到0.5 min反应速率v（CO）0.3 molL1min1C4在2 L密闭容器中发生反应xA（g）yB（g）zC（g）。图甲表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n（A
4、）n（B）的变化关系。则下列结论正确的是（）A200 时，反应从开始到平衡的平均速率v（B）0.04 molL1min1B200 时，该反应的平衡常数为25C当外界条件由200 降到100 时，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大D由图乙可知，反应xA（g）yB（g）zC（g）的H0，且a2B5CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H。现在容积均为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。下列叙述不正确的是（）A.该反应的H0B在500条件下达平衡时CO的
5、转化率为60%C平衡常数K1（300）K2（500）D图2中达化学平衡的点为c、d、eC解析：根据图1，随着温度升高，甲醇的物质的量减小，根据勒夏特列原理，该反应为放热反应，根据图2，当反应达到平衡时，甲醇的物质的量最大，依据化学平衡移动的定义，推出c、d、e达到平衡。A.根据图1,300时，甲醇物质的量为0.8 mol,500时甲醇物质的量为0.6 mol，升高温度，向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应为放热反应，即HK2(500)，故C说法错误；D.a到c反应向正反应方向进行，还没有达到平衡，当达到平衡时，甲醇的物质的量最多，即c、d、e为化学平衡点，故D说法正确。二、新型图像题6一
6、定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C（s）CO2（g）2CO（g），平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压（p分）气体总压（p总）体积分数。下列说法正确的是（）A550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总B7已知反应：CO（g）3H2（g）CH4（g）H2O（g）。起始以物质的量之比为11充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示（M
7、、N点标记为）。下列有关说法正确的是（）A.上述反应的H0BN点时的反应速率一定比M点的快C降低温度，H2的转化率可达到100%D工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强A解析：根据图像，随着温度的升高，H2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，H0B图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380 下，c起始（O2）5.0104 molL1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K2 000BD解析：从虚线可知，随温度升高NO平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2生成NO2的反应为放热反
8、应，Hb，A错误；b点只能说明该温度下，CO2和H2O的浓度相等，不能说明v正(CO2)v逆(H2O)，B错误；从图像可知，a点H2和H2O的物质的量百分数相等，故物质的量相等，C正确；其他条件恒定，充入更多H2，反应物浓度增大，正反应速率增大，v(CO2)也增大，D错误。D11一定条件下合成乙烯：6H2（g）2CO2（g）CH2=CH2（g）4H2O（g）；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是（）A生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N）B平衡常数：KMKNC当温度高于250，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低D若投料比n（H2
9、）n（CO2）31，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%C解析：升温，CO2的平衡转化率减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以KMKN，B正确；A项，N点虽然催化剂的催化效率低于M点，但温度高，所以有可能v(N)v(M)，正确；C项，催化剂的催化效率降低，是由于温度升高，催化剂的活性降低造成的，不是平衡移动造成的，错误；D项，M点CO2的平衡转化率为50%，此时，乙烯的体积分数为12顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v（正）k（正）c（顺）和v（逆）k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问
10、题：（1）已知：T1温度下，k（正）0.006 s1，k（逆）0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1；该反应的活化能Ea（正）小于Ea（逆），则H0（填“小于”“等于”或“大于”）。3小于（2）T2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是（填曲线编号），平衡常数值K2；温度T1T2（填“小于”“等于”或“大于”），判断理由是_。B小于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动13研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为13、31、41时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。（1）曲线a中，NO的起始浓度为6104mgm3，从A点到B
11、点经过0.8 s，该时间段内NO的脱除速率为mgm3s1。（2）曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是，其理由是_。3:1根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大，NH3的量越多，促使平衡向正反应方向移动，NO的脱除率越大，再根据图像，可推得曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比为3:114（1）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。写出该脱硝原理总反应的化学方程式：_。为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_。350、负载率3.0%（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以AgZSM5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图3所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是_；在n（NO）/n（CO）1的条件下，应控制的最佳温度在左右。NO分解反应是放热反应，升高温度不利于分解反应进行870 K【方法总结】解答平衡图像题“三步曲”
