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第二章化学反应速率和化学平衡化学平衡图像题第二章化学反应速率和化学平衡[专题解读]1．图像类型与解题策略(1)速率时间图像(vt图像)[解题策略]分清正反应、逆反应及二者反应速率的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。Ⅰ.v′正突变，v′逆渐变，且v′正v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动。Ⅱ.v′正、v′逆都突然减小，且v′正v′逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体体积增大的反应。Ⅲ.v′正、v′逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体分子数不变的反应压缩体积(即增大压强)。(2)百分含量(或转化率)时间温度(或压强)图像[解题策略]“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。Ⅰ.表示T2T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。Ⅱ.表示p2p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率ab，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。(3)百分含量(或转化率)温度(压强)图像[解题策略]“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如图Ⅰ中确定压强为105Pa或107Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横轴的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应。同理分析图Ⅱ。2．解题思维流程[典题示例](2019·天津和平区高二期末)对反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，反应特点与对应的图像的说法中不正确的是()A．图①中，若p1p2，则a＋b＞c＋dB．图②中，若T2T1，则ΔH0且a＋b＝c＋dC．图③中，t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂D．图④中，若ΔH0，则纵坐标不可能是反应物的转化率[解析]A．图①中，温度升高，A%增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；若p1＞p2，p1时A%低于p2，说明压强增大，平衡正向移动，则反应前气体分子数大于反应后气体分子数，即a＋b＞c＋d，A正确；B.图②中，压强增大，A的转化率不变，平衡不移动，则a＋b＝c＋d；若T2＞T1，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0，B正确；C.图③中，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是增大压强(当a＋b＝c＋d时)，C错误；D.图④中，T1＞T2，若ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率减小，则纵坐标不可能是反应物的转化率，D正确。[答案]C[突破训练]1．如图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是()A．正反应是放热反应B．D可能是气体C．逆反应是放热反应D．A、B、C、D均为气体解析：选A。降温后v′正v′逆，平衡向正反应方向移动，说明正反应放热；加压后v″正v″逆，平衡向正反应方向移动，说明正反应气体体积减小，则D不可能是气体。2．可逆反应aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是()A．T1＜T2ΔH＞0B．T1＞T2ΔH＜0C．p1＜p2a＝c＋dD．p1＜p2a＋b＝c＋d解析：选C。根据“先拐先平，数值大”知，T1＜T2、p1＜p2；升高温度，C的百分含量减小，平衡逆向移动，则ΔH0；增大压强，A的百分含量不变，平衡不移动，则a＝c＋d，故C正确。3．反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述正确的是()A．达到平衡后，加入催化剂，C%增大B．化学方程式中ne＋fC．达到平衡后，若升温，平衡向左移动D．达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动解析：选C。A.加入催化剂，正反应速率和逆反应速率同等程度地增大，平衡没有移动，所以C的百分含量没有改变，A项错误；B.从图像上可以看出，温度一定时C的百分含量随压强的增大而增大，即增大压强平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应方向气体体积减小，即ne＋f，B项错误；C.由图像可知，当压强一定时，温度升高(200℃→300℃→400℃)，生成物C的百分含量减小，平衡向逆反应方向(即向左)移动，C项正确；D.A是固体，固体浓度视为常数，增加A的量平衡不发生移动，D项错误。4．(2019·聊城高二期末)一定条件下，0.3molX(g)与0.3molY(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，下列示意图合理的是()解析：选D。该反应为可逆反应，达到平衡时，X的消耗量不可能达到0.1mol，A项错；反应达到平衡时，v正(X)∶v逆(Z)＝1∶2，B项错；相同时间内，Y、Z浓度变化量之比应为3∶2，C项错；从反应开始到平衡，整个过程中，X的体积分数一直为50%，D项正确。5．在密闭容器中，加入2molA和1molB发生如下反应：2A(g)＋B(？)2C(g)＋D(g)。C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系。下列说法正确的是()A．E点的v(逆)大于F点的v(正)B．若在F点时给容器加压，达新平衡时C的浓度将增大C．若给容器加热，该反应的平衡常数K将增大D．恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2molA和1molB，A的转化率不发生改变解析：选B。E点时反应向右进行，v(正)＞v(逆)，而F点时反应达到平衡，v(正)＝v(逆)，所以E点的v(逆)小于F点的v(正)，A错误；根据图2可知，压强p1＞p2，增大压强，C%减小，平衡左移，但因为容器的体积缩小，所以达新平衡时C的浓度增大，B正确；由图1可知，温度T1＞T2，由T1→T2，温度降低，C%增大，平衡右移，正反应为放热反应，若给容器加热，平衡左移，该反应的平衡常数K将减小，C错误；恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2molA和1molB，相当于加压过程，平衡左移，A的转化率减小，D错误。6．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH0。下列分析中正确的是()A．图Ⅰ研究的是t0时增大反应物浓度对反应速率的影响B．图Ⅱ中t0时改变的条件只能是增大压强C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高解析：选D。A．若t0时增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，选项A错误；B.反应前后气体的体积不变，压强对平衡移动无影响，图Ⅱ中t0时，正、逆反应速率都增大，且正、逆反应速率相等，平衡不移动，改变的条件可能是加入催化剂或增大压强，选项B错误；C.若加入催化剂，平衡不移动，CO的转化率应相等，选项C错误；D.由图Ⅲ可知，乙达到平衡所需时间较短，研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高，选项D正确。