2.2微专题4 化学平衡的图像类型与解题思路 讲义 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学平衡的图像类型与解题思路 【方法与规律】 一、化学平衡的图像类型 1.速率一时间图像(t图像) (1)解题方法：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“渐变”、“突变”和平台”；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 (2)常见的三种类型图像 ①“渐变”类v一1图像 图像 分析 结论 4 山时v正突然增大，v道逐渐增大： V正>v通，平衡向正反应方向移动 时其他条件不变，增大反应物的浓度 有时v正突然减小，逐海减小： 时其他条件不变，减小反应物的浓度 这>v正，平衡向逆反应方向移动 E正 时v突然增大，V逐海增大： 时其他条件不变，增大生成物的浓度 V遮>v正，平衡向逆反应方向移动 01 时地突然减小，V正逐渐减小： 时其他条件不变，减小生成物的浓度 ' 正>v'地，平衡向正反应方向移动 0 ②“断点”类t图像：mA(g)十nB(g)→pC(g)+gDg)△H=kJ-mol-1 图像 分析 结论 时其他条件不变，增大反应体系的压强 4时v正、V延均突然增大，且 且m十n>p十g(正反应为体积减小的反应) v'正>v她：平衡向正反应方向进行 时其他条件不变，升高温度且Q>0(吸 热反应) 时其他条件不变，增大反应体系的压强 时v正、v继均突然增大，且y延 且m十n<p十q(正反应为体积增大的反应 >v'正：平衡向逆反应方向进行 时其他条件不变，升高温度且Q<0(放 热反应) 时其他条件不变，减小反应体系的压强 (时y正、y越均突然减小，且 且m十n<p十q(正反应为体积增大的反应) v正>v她：平衡向正反应方向进行 时其他条件不变，降低温度且Q<0(放 热反应 时其他条件不变，减小反应体系的压强 (时v遵、：均突然减小，且 且m十n>p十q(正反应为体积减小的反应) v延>v正：平衡向逆反应方向进行 时其他条件不变，降低温度且Q>0(吸 热反应) ③平台”类-1图像 图像 分析 结论 全丝 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或 E 4时v'正、V地均突然增大且 增大压强（仅适用于反应前后气体物质的 正='适，平衡不移动 量不变的反应) 【对点训练1】 战努力，战幸运 为梦想而努力！ 1.对于反应2SO2(g)+O2(g一2$O3(g)△H<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学 反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O~4:ⅴ正=v遮；4时改变条件，2时重新建立平 衡( O12 012 02 O12 A.增加氧气的浓度 B.增大压强 C.升高温度 D.加入催化剂 2.对于H(g)十I2(g)一2HI(g),△H<0,根据下图，下列说法错误的是( ) 正 to t1 t2 t3 t4 ts t6 t/min A,互时可能使用了催化剂 B.专时可能采取减小反应体系压强的措施 C,s时采取升温的措施 D,反应在6时刻，Ⅱ体积分数最大 3.如图是可逆反应A十2B、一2C十3D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( ) (速率)十 降温加压 逆 t"适 U逆 t(时间) 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 4.可逆反应2X(g)十Y(s)一2Z(g)在时刻达到平衡状态。当增大平衡体系压强（减小容器体积）时，下列有关正、 逆反应速率(y)随时间变化的图像正确的是() fmolL·min 4e/mol·LJ·min ↑/mol,L'·min ↑/mol·L,min v正'=送 t t/min t/min t/min t/min A C D 5.在密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)、一2SO3(g(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变 化的图像，推断在时刻突然改变的条件可能是( 速 率 U正 正 V逆 时间 A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度 C.降低体系温度 D.增大容器的体积 2.百分含量（或转化率）一时间一温度（或压强）图像 (1)解题方法 战努九，越幸运 为梦想而努力！ ①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 或压强较大 ②看斜率的绝对值：在化学平衡图像中，斜率的绝对值越大表示的温度较高或压强较大 4C%生成物) T2曲线先拐或斜率大，表示T2>了，从T2到T1,可以理解为降低温度生成物的 百分含量增多，即是：降低温度平衡正向移动，因此正反应是放热反应 B%十反应物 P曲线先拐或斜率绝对值大，表示P>P2,从P2到P,可以理解为增大压强反 P 应物的百分含量增多，即是：增大压强平衡逆向移动，因此逆反应是气体体积 减小的反应，则正反应是气体体积增大的反应 (2)常见图像：以mA(g)十B(g)→C(g)十gDg)为例，其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量 C% B C%+ B%t C%+ T2T1,△H0 T2T,△H0 T2T,△H0 T3T,△H0 P2 P1,m +n p+g B%1 C B% C%1 B%+ 0 P2P1, P2P1.m P2P1,m a曲线 a曲线 +n p+q tn p+g tn p+g 【对点训练2】 1.已知某可逆反应：mA(g)十B(g)、pC(g)△H在密闭容器中进行，如图所示，反应在不同时间i、温度T 和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量B%)的关系曲线，由曲线分析下列判断正确的是() B% B% 时间a 时间r A.T>T2,prp2,m+n-p,AH-0 B.T>T2,hp2,m+p,△H>0 C.Ti<T2,p<p2,m+n<p,H<0 D.T<T,hP,m+p,△H0 2.已知某可逆反应mA(g)十B(g)→pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间1时，温度T和压强p 与反应物B在混合气体中的体积分数[(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是() B)4 T2① T2② T必国 A,T<T,>P2,m十n>p,放热反应 B,T>T,凸<≤2，m十n>p,吸热反应 C.T<T,h>2,m十n<p,放热反应 D.T>T,<P2,m十n<P,吸热反应 3.百分含量（或转化率）一压强一温度图像 ()解题方法一“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 战努九，越幸运 为梦想而努力！ 定压强：当压强一定时(105Pa或107P),生成物C的百分含量随温度T的升高 ↑C%(生成物 而逐渐咸小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应则为放 107Pa 热反应： 定温度：作横坐标的垂线，保持温度一定，与压强线出现两个交点，显然是压 105Pa 强越大，生成物C的百分含量增大，说明增大压强，平衡正向移动，正反应是 T 气体总体积减小的反应 (2)常见图像：以mA(g)+nB(g)→pC(g)十qDg)为例，其中A%指反应物的百分含量 ①恒压线图像 1x107 Pa A%↑ 1X105 Pa 1×105Pm 1X105P 1X10p. 1×10P T/K T/K m+np+q,△H0 m+np+q,△H0 ②恒温线图像 A 500℃ 600℃ 600℃ 500℃ m+np+q,△H0 m+np+q,△H0 【对点训练3】 1.反应X(g)十3Y(g)一2Z(g)△H<0在不同温度、不同压强(>P)下，达到平衡时，混合气体中Z的体积分 数@(Z随温度变化的曲线为() p(☑ p(☑1 中(Z p☑ 2.用CO合成甲醇(CH,OH)的化学方程式为COg)十2H2(g)CH,OH(g)△H<0,按照相同的物质的量投料， 测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是() b T ￥60 T 20 0.5 1.0 p/10kPa A.温度：T>T2>T B.正反应速率：Wb)>d)va>c) C.平衡常数：a)>Kc)Kb)=K(d D.平均摩尔质量：Mb)>M(d)M(a)<Mc) 4.速率一温度（压强）图 解题方法：曲线的意义是外界条件温度、压强)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（或温度升高）后正反应速率增大得快，平衡正向移动 战努九，越幸运 为梦想而努力！ 正 一P图像：交点即为平衡状态，当压强增大，v正>v地，表明平衡正向移动，正 反应为气体体积减小的反应 v一T图像：交点即为平衡状态，当温度升高，v正>v燃，表明平衡正向移动，正 p(成TD 反应为吸热反应 【对，点训练4】 1.可逆反应mA(g)→nB(g)十C(s)△H=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的 两个图像，以下叙述正确的是() A.mn,>0 B.m-n+p,Q>0 C.mn,<0 D.m<n+p,O<0 2.下列各图是温度（或压强）对反应：2A(S)十2B(g)一2C(g)十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() (逆) (逆) U (正) (正) (正) v(正) -(逆) (逆) A B 8.两种特殊图像 ()百分含量一压强图像或百分含量温度图像 1A% 对于化学反应mA(g)十B(g)pC(g)十qDg),L线上所有的点都是平衡点，因此 E 压强增大，A的百分含量增大，说明增大压强，平衡逆向移动，即：m+n<p+q: L线的左上方E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以， E点V正>V地：则L线的右下方F点)，V正<v速；E、F两点的反应速率：？<？ (2)凹凸型图像 全程百分含量一压强图像或全程百分含量温度图像 A% 对于化学反应mA(g)十nB(g)一pC(g)十gD(g),M点前，表 示从反应物开始，v正>v燃；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△H<0 【对点训练5】 1.向密闭容器中充入物质A和B,发生反应aA(g)十bB(g)、cC(g)。反应过程中，物质A的体积分数和C的 体积分数随温度(T的变化曲线如图所示，下列说法正确的是() 4 的 A的体 积分数 积 C的体 积分数 T A.该反应在T1、T3温度时达到化学平衡 B.该反应在T2温度时达到化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应 D,升高温度，平衡会向正反应方向移动 2.已知反应mA(S)十B(g)、一pC(g)△H<0,在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数B)与压强变化 的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是() 战努九，越幸运 为梦想而努力！ ↑9(B) p/kPa ①m十心p②x点表示的正反应速率大于逆反应速率③x点表示的反应速率比y点的小④心p A.①②B.②④C.②③D.①③ 3,有下列两个图像，下列反应中符合两图像的是( 773K 物浓度 573K 时间 (温度固定)压强 A.N2(g)+3H(g)→2NH(g)△H<0 B.2SO3(g)→2SO2(g)+O2z(g)△H>0 C.4NH3(g)+5O2(g)±4NO(g)+6H2Og)△H-0 D.A2(g)+2B2(gC2(g)AH-0 二、解答化学平衡图像题四步躁 1.分析已达平衡的可逆反应的特点 ()反应物和生成物的物质状态 (②)反应前后气体的总物质的量是增大还是减小 (③)反应是吸热反应，还是放热反应 2.看图像 ()一看面一即横坐标和纵坐标的意义 (2)二看线—即看线的走向、变化的趋势 (③)三看点—即看线是否通过原点，两条线的交点及线的原点、折点、交点、终点 ()四看辅助线—即要不要作辅助线，如等温线、等压线、平衡线等) (⑤五看量的变化一即如浓度的变化、温度的变化 3.想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律，将图像语言转化为文字语言，再与化 学平衡条件比较 4.做判断：根据图像中表现的关系与所学规律想对比，作出符合愿目要求的判断 【课时跟踪检测】 1.如图是关于反应A(g)十3B(g)一2C(g(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是 () 反应率 正反应速率 逆反成迷率 时何 A.升高温度，同时加压 B.降低温度，同时减压 C.增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D.增大反应物浓度，同时使用催化剂 2.已知：4NH3(g)十5O2(g)一4NO(g)十6H2Og)△H=一1025 kJ-mol一1。若反应物起始的物质的量相同，下列 关于该反应的示意图不正确的是() NO NO NO NO1100O℃有催化剂 -1000℃ -1×10Pa 1200℃ -1200℃ 量 -1×10㎡Pa 1000℃ 1000℃无催化剂 时间 时间 时间 时间 A B C D 3.如图表示反应2S○2(g)十Oz(g)、一2SO(g)△H<0的正反应速率随时间的变化情况，试根据此曲线判断下列 说法可能正确的是() 战努九，越幸运 6 为梦想而努力！ ↑正 A,专时减小了SO2的浓度，增加了SO的浓度，平衡向逆反应方向移动 B,时降低了温度，平衡向正反应方向移动 C.4时减小了压强，平衡向逆反应方向移动 D.时增加了SO2和O2的浓度，平衡向正反应方向移动 4.向一容积不变的密闭容器中充入H2和2，发生反应H(g)十I(g→2HI(g)△H0,当达平衡后，6时若保特 混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡移动（如图所示），下列说法正确的是() A.容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B.平衡不移动，混合气体密度增大 C.H2转化率增大，Ⅲ平衡浓度减小 D,时改变的条件为减小体积或升高体系温度 5.已知反应：CH,一CHCH(g)+CLk(gCH,-CHCH,Cg)+HCg.在一定压强下，按(CH2-CHCH) 向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数()与温度(T)、o的关系，图乙表示反应的 平衡常数()与温度(T的关系。则下列说法正确的是() 丙烯的体积分数(p) 平衡常数(K) 甲 A.图甲中>1 B.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将不变 C.温度T、o=2,C2的转化率约为33.3% D.图乙中，线A表示正反应的平衡常数 6.为探究外界条件对反应：mA(g)十B(g)一cZ(g)△H的影响，以A和B的物质的量之比为m:n开始反应， 通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。下列判斯正确的是() Z的物质的量分数 7400 450 500 400300 200 压强10P A.△H0 B,升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡常数减小 C.m十ic D.恒温恒压时，向已达平衡的体系中加入少量Z(g),再次达到平衡后Z的物质的量分数增大 7.【2在KI溶液中存在下列平衡：I(aq)+I-(aq)I一3(aq,某2、KI混合溶液中，I一3的物质的量浓度c ①一3)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法不正确的是() 战努九，越幸运 7 为梦想而努力！ c(mol-L- 元 A.温度为T时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动 B.2(aq)+I(aq-3(aq)的△H<0 C.若T1时，反应进行到状态d时，一定有)正>0遮 D,状态a与状态b相比，状态b时I的转化率更高 8.近年来，我国多地出现严重雾霾天气，据研究，雾霾的形成与汽车排放的CO、NO2等有毒气体有关，对汽 车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应的热化学方程式为4CO(g)+2NO2(g)一 4COz(g)十N2(g)△H=一1200 kJmol-1,对于该反应，温度不同(T2>T1)其他条件相同时，下列图像不正确的 是( NO:的转化率 CO的体积分数 :化学平衡常数() -n 反应时间 反应时间 压强 温度 A B C D 9.有【、Ⅱ、Ⅲ3个体积均为0.5L的恒容密闭容器，在I、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z充入HC1和O2(如下表)， 加入催化剂发生反应：4HC1(g)+O2(g)一2C1(g)+2H2O(g)△H。HC1的平衡转化率与Z和T的关系如图所 示。下列说法不正确的是( 起始时 100 容器 T/C (HCIVmol Z 60 R中 40 Z=b I 300 0.25 a Ⅱ 300 0.25 b 0 100200300400500 T℃ Π 300 0.25 A,△H0 B.若容器Ⅲ反应某时刻处于R点，则R点的反应速率：？正O延 C.a<4<b D.300℃时，该反应平衡常数的值为320 10.在容积为2L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3molH2,发生反应：CO2(g)+3Hz(g)一CH,OH(g)+HzO (g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示（注：T1、T2均大于300℃）。下列说法正确的是() ↑甲醇)/mol t/min A.该反应在T了1的平衡常数比在T2时的小 B.处于A点的反应体系从T变到T2,达到平衡时nC02nCH3OH减小 C.Tz时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率(CH:OH)=nBtB mol-L-1min-1 D.T时若反应达到平衡后CO2的转化案为x,则容器内的压强与起始压强之比为(2一x):2 11.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H(g)十HO(g)-C2HsOH(g)△H。乙烯的平衡转化率随温度、压强 的变化关系如图起始时，H2O)=C2H)=1mol;a点容器体积为1L]。下列分析不正确的是() 战努九，越幸运 为梦想而努力！ 30 200 250 300 A.乙烯气相直接水合反应的△H<0 B.图中a点对应的平衡常数K=516mol-1L C.图中压强的大小关系为P>P2>内 D.达到平衡状态a、b所需要的时间：a>b 12.在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO(g)十O2(g)三2SO,(g)△H<0。下列各图表示当其他条件不变时， 改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是( 0的 反应 百分含用 甲 时间O 时间 时间O 温度 A,图I表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高 B.图Ⅱ表示6时刻使用催化剂对反应速率的影响 C.图川表示时刻增大O2的浓度对反应速案的影响 D.图IV中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态 13.有一化学平衡mA(g)十nB(g)→C(g)十gD(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述 正确的是() A 10 Pa 转化 I0'Pa 10P ℃ A.正反应是放热反应：m十PP十q B.正反应是吸热反应；m十p十q C.正反应是放热反应；m十np十q D.正反应是吸热反应：m十p十q 14.甲醇脱氢可制取甲醛：CHOH(g)一HCHO(g)十H2(g)△H=Q,甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所 示。下列有关说法正确的是() 平 0.8 0.6 0.4 0.2 0 450600750T7/K A.0<0 B.600K时，Y点甲醇的0正<0递 C.从Y点到Z点可通过增大压强实现 D,从Y点到X点可通过使用催化剂实现 15.由某可逆反应绘出图像如图所示，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断不正确 的是() 生 物的百分 0×1Pa 100×10Pa (给 湿度 A.反应物中可能含有气体 B.生成物中一定有气体 C.正反应一定是放热反应 D.正反应一定是吸热反应 16.已知反应：CO(g)十3H2(g)一CHg)十HOg)。起始以物质的量之比为1：1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QM、N点标记为)。下列有关说法正确的是() 战努九，越幸运 为梦想而努力！ 8100 N 80 60 ·-1.01×10㎡Pa 三 0 +1.01×10Pa 40 350400500600700800 温度/K A.上述反应的△H<0 B.N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 17.已知(HF)2(g)、一2HF(g)△H>0,且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( m /gmol p/Pa A,温度：T<T2 B.平衡常数：K(a)=b)<K(c) C,反应速率：> D,当m总n总=30gmol-1时，HF):nHFz]=2:1 16.在一定温度下，发生反应2SO2(g)十O2(g)一2SO,(g)△H<0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。 下列说法正确的是() 0起始时n(SO2)/mol A.SO2的起始量越大，混合气体中SO3的体积分数越大 B.a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高 C.a、b、c三点的平衡常数：Kb>Ke>K。 D.b、c点均为化学平衡点，a点未达到平衡且反应正向进行 17.mA(s)+B(g、一qC(g)△H<0,在恒温条件下，B的体积分数B%与压强(p)的关系如图所示，有关叙述 正确的是() A.m+n<q B.n>g C.X点，V正>v逆：Y点，V正<v逆 D.X点比Y点反应速率快 18.对于反应A2(g)十2B2(g)、一2AB2(g)△H<0,下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是(） 速率 4AB2% AB2% 44B2%100℃ 105 Pa 500℃ 100℃ 5009 10 P T温度 时间 温度 压强 A B c D 【化学平衡的图像类型与解题思路】答案 【对点训练1】 1.C。解析：分析时要注意改变条件瞬间V正、V逞的变化。增加O2的浓度，V增大，V逆醉间不变，A正确； 增大压强，V正、V竖都增大，v正增大的倍数大于V是，B正确；升高温度，V正、V避都瞬间增大，C错误；加入 战努力，域幸运 10 为梦想而努力！