2.化學(xué)平衡圖像問(wèn)題的解答技巧(1)“先拐先平數(shù)值大”原則在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài)，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線(xiàn)所代表的反應(yīng)溫度較高(如圖A)或壓強(qiáng)較大(如圖B)。
對(duì)于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g) cC(g)，根據(jù)題述圖像解答下列問(wèn)題：
(1)圖A表示T2__T1，由T2→T1，φ(C)______，降低溫度平衡______移動(dòng)，故正反應(yīng)是_____反應(yīng)。(2)圖B表示p1____p2，由p2→p1，φ(A)增大，減小壓強(qiáng)，平衡_____移動(dòng)，故a＋b___c。
(2)“定一議二”原則圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。
對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g) qC(g)　ΔH＝Q kJ·ml－1
(1)根據(jù)圖①回答問(wèn)題：①m＋n___q(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；②若Q＞0，則T1____T2。(2)根據(jù)圖②回答問(wèn)題：①Q(mào)____0；②若p1＞p2，則m＋n___q。
(3)①特殊圖像分析：由于某一條件對(duì)平衡的影響只能向一個(gè)方向移動(dòng)，所以最高點(diǎn)(最低點(diǎn))及以后為平衡狀態(tài)受條件影響的情況，前面為未達(dá)到平衡的情況。②結(jié)合題目信息也有圖像曲線(xiàn)上的點(diǎn)全為對(duì)應(yīng)條件下的平衡點(diǎn)。
(1)對(duì)于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0，M點(diǎn)前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡的過(guò)程，則v正 v逆，M點(diǎn)為 ，M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況。
(2)如圖所示曲線(xiàn)是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線(xiàn)。圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正＞v逆的是點(diǎn) ，表示v正＜v逆的是點(diǎn) ，而點(diǎn)2、4表示v正 v逆。
1.我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項(xiàng)目的生產(chǎn)過(guò)程為先用煤制得乙酸甲酯，再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇的反應(yīng)原理為CH3COOCH3(g)＋2H2(g) C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH＜0。該反應(yīng)中的反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示，t1、t3、t4時(shí)刻分別改變某一外界條件。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.t1時(shí)升高溫度B.t3時(shí)加入催化劑C.t4時(shí)增大反應(yīng)容器的容積，使體系壓強(qiáng)減小D.在反應(yīng)保持化學(xué)平衡的時(shí)間段中，C2H5OH的體積分?jǐn)?shù)最小的時(shí)間段是t2～t3
升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，且平衡逆向移動(dòng)，因此t1時(shí)升高溫度，A項(xiàng)正確；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，平衡不移動(dòng)，因此t3時(shí)加入催化劑，B項(xiàng)正確；
當(dāng)溫度一定時(shí)，增大反應(yīng)容器的容積，體系壓強(qiáng)減小，正、逆反應(yīng)速率都減小，且平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；由圖和上述分析可知，在反應(yīng)保持化學(xué)平衡的時(shí)間段中，C2H5OH的體積分?jǐn)?shù)最小的時(shí)間段是t5～t6，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.已知某可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，如圖表示在不同反應(yīng)時(shí)間t時(shí)，溫度T和壓強(qiáng)p與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)φ(B)的關(guān)系曲線(xiàn)，由曲線(xiàn)分析，下列判斷正確的是A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放熱反應(yīng)B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸熱反應(yīng)C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放熱反應(yīng)D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸熱反應(yīng)
由“先拐先平數(shù)值大”原則，對(duì)比①②可知T1＞T2，對(duì)比②③可知p2＞p1；對(duì)比①②，溫度由T2升高到T1，φ(B)減小，說(shuō)明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)；對(duì)比②③，由p1加壓到p2，φ(B)增大，說(shuō)明加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以逆向?yàn)闅怏w體積減小的反應(yīng)，即m＋n＜p。
3.反應(yīng)mA(s)＋nB(g) eC(g)＋fD(g)，反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是A.達(dá)到平衡后，加入催化劑，C%增大B.化學(xué)方程式中n＜e＋fC.達(dá)到平衡后，若升溫，平衡向左移動(dòng)D.達(dá)到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移動(dòng)
加入催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率同等程度地增大，平衡不移動(dòng)，C%沒(méi)有改變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從圖像上可以看出，溫度一定時(shí)，C的百分含量隨壓強(qiáng)的增大而增大，即增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方
向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積減小的方向，即n＞e＋f，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度升高(200 ℃→300 ℃→400 ℃)，生成物C的百分含量減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；A是固體，固體濃度視為常數(shù)，增加A的量平衡不發(fā)生移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2021·南昌高二月考)在保持體系總壓為105 Pa的條件下進(jìn)行反應(yīng)：SO2(g)＋ O2(g) SO3(g)，原料氣中SO2和O2的物質(zhì)的量之比m＝ 不同時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。圖中A點(diǎn)原料氣的成分是n(SO2)＝10 ml，n(O2)＝24.4 ml，n(N2)＝70 ml，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(已知：用分壓表示的平衡常數(shù)為Kp，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.m1＜m2＜m3C.A點(diǎn)時(shí)SO2的分壓p(SO2)＝4.0×103 PaD.在500 ℃、m3的條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝5.2×10－2
由圖可知，m相同時(shí)，溫度越高，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越小，則升高溫度平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；相同條件下，增大氧氣的量可增大二氧化硫的平衡
轉(zhuǎn)化率，則m越小，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，則m1＞m2＞m3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
A點(diǎn)原料氣的成分是n(SO2)＝10 ml，n(O2)＝24.4 ml，n(N2)＝70 ml，二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率為88%，則：
SO2(g)＋ O2(g) SO3(g)起始量/ml 　10 　 24.4 　　 　0轉(zhuǎn)化量/ml 　8.8 　 4.4 　　　 8.8平衡量/ml 　1.2 　 20 　　　 8.8
5.一定條件下存在反應(yīng)：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)ΔH＞0，在甲、乙、丙三個(gè)恒容容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各容器中溫度、反應(yīng)物的起始量如表所示，甲、丙反應(yīng)過(guò)程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.甲容器中，0～15 min內(nèi)v(H2)＝0.1 ml·L－1·min－1B.乙容器中，若平衡時(shí)n(H2O)＝0.4 ml，則T2＜T1C.當(dāng)溫度為T(mén)1 ℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝4.5D.丙容器的容積V＞0.5 L
由圖可知，0～15 min內(nèi)甲容器中CO的濃度變化量為1.5 ml·L－1，v(CO)＝ ＝0.1 ml·L－1·min－1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v(H2)＝0.1 ml·L－1·min－1，A項(xiàng)正確；
甲容器中平衡時(shí)n(H2O)＝1 ml－1.5 ml·L－1×0.5 L＝0.25 ml，乙容器中，若平衡時(shí)n(H2O)＝0.4 ml，因C(s)的量不影響平衡移動(dòng)，則乙相對(duì)甲來(lái)說(shuō)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因?yàn)檎磻?yīng)吸熱，所以乙的溫度低，即T2＜T1，B項(xiàng)正確；
根據(jù)甲容器中反應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)起始/(ml·L－1) 　　　　　　 2 　　　 0 　 0轉(zhuǎn)化/(ml·L－1) 　　　　　　 1.5 　　 1.5 　 1.5平衡/(ml·L－1) 　　　　　　 0.5 　　 1.5 1.5
丙容器中反應(yīng)物的起始量為甲容器的2倍，若V為0.5 L，由于正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，加壓平衡左移，c(CO)＜3 ml·L－1，要使c(CO)＝3 ml·L－1，則應(yīng)壓縮體積，雖然壓縮體積會(huì)使平衡左移，導(dǎo)致CO的物質(zhì)的量減小，但壓縮體積對(duì)CO的物質(zhì)的量濃度的影響程度更大，故丙容器的容積V＜0.5 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(2021·銀川高二月考)在三個(gè)容積均為1 L的密閉容器中以不同的氫碳比 充入H2和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.ΔH＞0B.氫碳比：①＜②C.氫碳比為2.0時(shí)，Q點(diǎn)：v正＜v逆D.若起始時(shí)，CO2、H2的濃度分別為0.5 ml·L－1和1.0 ml·L－1，則可得 P點(diǎn)的平衡常數(shù)K(P)＝512
由圖可知，相同氫碳比時(shí)，隨溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH＜0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；相同條件下，氫碳比越大，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故由圖可知，氫碳比：①＞②，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
相同溫度下在氫碳比為2.0時(shí)，Q點(diǎn)二氧化碳轉(zhuǎn)化率小于平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明Q點(diǎn)未達(dá)到平衡，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故Q點(diǎn)：v正＞v逆，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
P點(diǎn)時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則：2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)起始/ml 　 0.5 　　 1.0 　　 　0 　　 0轉(zhuǎn)化/ml 　0.25 　 0.75 　　0.125 　 0.5平衡/ml 　0.25 　 0.25 　　0.125 　 0.5
7.對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0。下列研究目的和圖示相符的是
溫度越高，反應(yīng)速率越快，則溫度T2對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)斜率大，A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只受溫度的影響，所以壓強(qiáng)增大時(shí)，平衡常數(shù)不變，B錯(cuò)誤；在建立平衡的過(guò)程中，反應(yīng)要正向進(jìn)行，氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)變小，當(dāng)達(dá)到平衡后，升高溫度，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)變大，C正確；由于該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)變大，即壓強(qiáng)越大，氨氣的體積分?jǐn)?shù)越大，且首先達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。

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