即:勒夏特列原理:

  如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动.

3.例题精讲

化学平衡图像题的解法探讨

例1.可逆反应mA(固)+nB(气) eC(气)+fD(气)反应过程中,当其他条件不变时,C的体积分数j(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是                    (  )

A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大

B.当平衡后,若温度升高,化学平衡向逆反应方向移动

C.化学方程式中,n>e+f

D.达到平衡后,增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动

[解析] 从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。在其他条件不变时,温度升高,反应速率变大,达到平衡时间越短。由此可知,T2>T1。从图(1)分析可知温度较高时j(C)变小,说明升高温度时,平衡向逆反应方向移动,所以该正反应是放热反应。B选项是正确的。

从(2)图中,应先判断出P1与P2大小关系。在其他条件不变情况下,压强越大,达到平衡的时间就越短,由此可知P2>P1。从图中可知,压强增大时j(C)变小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆反应方向是气体体积减小方向,即n<e+f,C项错误。

由于使用催化剂,并不影响化学平衡的移动,A项错误。

在化学平衡中,增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。因此D项错误。

[答案]B

[点评] 解答这类图象题时,必须要抓住纵坐标(变量)即C的体积分数与外界条件变化的关系,分析得出相应正确的结论。

例2.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行,右图表示在不同反应时间t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                (   )       

   A.T1<T2  P1>P2  m+n>P  ΔH<0

   B.T1>T2  P1<P2  m+n>P  ΔH>0   

   C.T1<T2  P1>P2  m+n<P  ΔH<0   

   D.T1>T2  P1<P2  m+n<P  ΔH>0

 [解析] 本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。分析图象,可以分两个层次考虑:(如图将三条曲线分别标为①、②、③)。从①、②曲线可知,当压强相同(为P2)时,②先达平衡,说明T1>T2 ;又因为T2低,B%大,即降低温度,平衡逆向移动,说明逆向放热,正向吸热。从②、③曲线可知,当温度相同(为T1)时,②先达平衡,说明P2>P1 ;又因为P2大,B%大,即增大压强,平衡逆向移动,说明逆方向为气体体积减小的方向,m+n<P。 综合以上分析结果:T1>T2, P1<P2,m+n<P,正反应为吸热反应。

[答案]  D

[点评] 识别此题的图像,要从两点入手,其一,斜线的斜率大小与反应速率大小关联,由此可判断温度、压强的高低;其二,水平线的高低与B%大小相关联,由此可分析出平衡向那个方向移动。

例3 .在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是                     (   )

A.反应的化学方程式为:2MN   B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡 

C.t3时,正反应速率大于逆反应速率   D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍 

[解析]本题以化学反应速率与化学平衡为素材,考核观察图象及其信息加工的能力。从图象可知,t1时,N的物质的量是6mol,M的物质的量是3mol,故N的浓度是M浓度的2倍是正确的;同时也可得出反应的化学方程式为:2NM;t2时,正逆反应速率虽然相等,但尚未达到平衡,因为此时M、N的物质的量还在增大与减少,t3时M、N的物质的量保持不变,说明已达平衡状态,则正反应速率等于逆反应速率。 

[答案]  D 

[点评] 主要考查化学反应速率、化学平衡等知识,已经抽象到没有具体的元素符号,并且以看图设置情境设问,因此对观察能力作了重点考查,思维能力要求也较高。图的横坐标是时间,绘出了t1t2t33个时刻。纵坐标既不是速率,也不是浓度,而是物质的量。仔细审视各时间段中物质的量的变化。

例4.反应 2X(气)+ Y(气)2Z(气)+热量,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系如右图所示。下述判正确的是                (   )           

  A、T1>T2,p1<p2      B、T1<T2,P1>p2

  C、T1>T2,P1>p2      D、T1<T2,p1<p2

 [解析] 首先分析反应:这是一个气体的总物质的量减小(体积减小)、放热的可逆反应,低温、高压对反应有利,达平衡时产物Z的物质的量n2大,平衡点高,即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2,温度相同,压强不同,平衡时n2不同(pl时的n2>P2时的n2),由此分析p1>p2,再从反应速率验证,T2、P1的曲线达平衡前斜率大(曲线陡)先到达平衡,也说明压强是 p1>p2(增大反应压强可以增大反应速率)。然后比较曲线T2、p2与T1、p2,此时压强相同,温度不同,温度低的达平衡时n2大,平衡点高(曲线T2、p2),由此判断温度T1>T2;再由这两条曲线达平衡前的斜率比较,也是T1、p2的斜率大于T2、p2,T1、p2先到达平衡,反应速率大,也证明T1>T2。由此分析得出正确的判断是T1>T2,p1>p2,选项C的结论正确。

[答案]  C

[方法点拨]

化学平衡图象问题的识别分析方法

化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面,即准确认识横、纵坐标的含义,根据图象中的点(起点、终点、转折点)、线(所在位置的上下、左右、升降、弯曲)特征,结合题目中给定的化学方程式和数据,应用概念、规律进行推理判断.但识图是关键,笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类:①时间(t)类,②压强(p)或温度(T)类.这两类的特征分别如下.

 0  5017  5025  5031  5035  5041  5043  5047  5053  5055  5061  5067  5071  5073  5077  5083  5085  5091  5095  5097  5101  5103  5107  5109  5111  5112  5113  5115  5116  5117  5119  5121  5125  5127  5131  5133  5137  5143  5145  5151  5155  5157  5161  5167  5173  5175  5181  5185  5187  5193  5197  5203  5211  447348 

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