化学平衡图像类型及解答要点

王开山

图像题以其信息量大、直观、简明并能很好地考查考生的读图能力、分析能力等特点成为化学学科中的重要题型之一，尤其在化学平衡中得到了很好的体现。笔者将化学平衡中的图像题进行了归类并给出了每一类图像题的解答要点，与各位交流。

一、常规图像

类型一：速率时间图像

解答要点：对于速率时间图像问题可根据正逆反应速率相对大小来判断平衡的移动方向或是否达到平衡状态。

类型二：物质参数一时间图像

解答要点：物质参数可以是物质的量、质量、质量分数、物质的量分数、转化率等。依据这些参数随时问的变化可以确定平衡的建立过程、判断平衡的移动方向或判断反应是否已经达到平衡状态。

类型三：物质参数一时间一温度（压强）图像

解答要点：解答该类图像问题的主要原则是“先拐先平”（温度高或压强大），再根据物质参数随温度或压强的变化来判断反应的焓变或气体分子数的变化。

类型四：物质参数一温度（压强）图像

解答要点：这一类型图像最常见的解答力‘法是“定一议一”。即固定压强不变分析温度对物质参数的影响，进而确定该反应的焓变，然后同定温度不变分析压强的改变对物质参数的影响，进而确定反心前后气体分子数目的变化。

二、非常规图像

类型一：全程速率一时间图你

例1 向绝热恒容密闭容器中通入S0₂和NO₂，在一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间的变化如图8所示。由图8可得出的正确结论是（）。

A.反应在c点达到平衡状态

B.反应物浓度：a点小于b点

C.反应物的总能量低于生成物的总能量

D.时，SO₂的转化率：a～b段小于b～c段

解析：这是一个反应前后体积不变的可逆反应，所以在本题中的两个变量就为温度和浓度。

由图8可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应速率却是增大的，这说明此时温度的影响是主要的。由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确。但当到达c点后正反应速率反而减小，说明此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确。正反应速率越快，同样时间段内消耗的SO₂就越多，因此选项D是正确的。

答案：D

解答要点：对于全程速率时间图像问题要考虑影响化学反应的所有因素，进而判断出某一时间段影响速率的主导因素是什么，最终得出结论。

类型二：V正（v逆）-压强（温度）图像

例2 下列反应符合图9的v-p变化曲线的是（）。

解析：由图像可知，随着压强的增大，正、逆反应速率均增大，且后一阶段正反应速率大于逆反应速率，即平衡向正反应方向移动。符合这一过程的为B选项。

答案：B

解答要点：求解v正（v逆）-压强（温度）图像问题重在通过分析压强或温度的变化对正逆反应速率的影响结果，来选出符合图像要求的反应。

类型三：物质参数一温度图像

例3 已知可逆反应：，现将X和Y按一定比例混合，其他条件不变时，在不同温度下，反应混合物中X体积分数的变化曲线如图10所示.请分析图像并回答下列问题：

（l）b点v正与v逆的大小关系是_____，曲线bc（不包括b点和c点）上v正与v逆的大小关系是______。

（2）达到平衡后，升高温度，化学反应速率增大程度较小的是______（填“v正”或“v逆”）。

（3）此可逆反应的正反应是_____（填“放热反应”或“吸热反应”）。

解析：由图10可知，b之前X的体积分数从最大逐渐降低，而b之后X的体积分数增大，说明b之前反应没有达到平衡状态，而b点时恰好平衡，b点之后温度升高使平衡向左移动，所以逆反应是吸热反应。

（l）b点处于平衡状态，则v正=v逆；曲线bc（不包括b点和c点）表示升高温度，X%增大，平衡向逆反应方向发生移动，故v正（2）由于逆反应方向为吸热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故v正

A.在T2和n（A2）不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为：c>b>a

B.若T2>T1，则正反应一定是放热反应

C，达到平衡时A2的转化率大小为：b>a>c

D.若T2>Tl，达到平衡时b、d点的反应速率为V1>Vb

解析：由图12可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化。则B2。越大，达到平衡时A2的转化率越大，生成物的物质的量越大，则平衡时AB3的物质的量大小为c>b>a，故A正确。若T2>T1，由图像可知温度升高，AB3的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应方向为吸热，故B错误。由图像可知，横坐标为B2的物质的量，增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化，则B。越大，达到平衡时A2的转化率越大，生成物的物质的量越火，则平衡时A2的转化率大小为c>b>a，故C错误。温度越高速率越快，温度T2>T1，达到平衡时b、d点的反应速率为Va答案：A

解答要点：对于物质参数物质的量图像问题不能根据点的高低来判断某些量的大小关系，而应根据横坐标物质的量的增加对该反应其他物质转化率或平衡的移动来判断。

类型五：转化率（体积分数）一温度图像

例6 如图13，条件一定时，反应（正反应为放热）中NO的转化率与T变化关系曲线图，图中有a、b、c、d 4个点，其中表示未达到平衡状态，且V正