化学平衡中“图像问题”方法解读

佘海红

高考对化学平衡的考查，如化学反应速率、化学平衡移动等内容，往往与图像相结合，直观、生动地将各个量之间的关系表现出来，让学生探索其中的化学规律。这类试题涉及的知识面广，具有很强的灵活性、抽象性、复杂性与隐蔽性，考查了学生对知识的综合驾驭能力和分析判断能力，值得广大教师进行积极探索的命题热点。

一、有关v-t图像解读

v-t图像中，横坐标表示时间，纵坐标表示反应速率。常常考查在某时间点或时间段内，根据速率的变化来推导其他因素的变化。

1.案例展示

例1在一定条件下的密闭容器中，发生如下反应：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）

改变某一条件后，发生了如图1变化，并重新达到平衡，则该条件下叙述正确的是（   ）。

A.若该条件为减小压强，则有m+n>p+q

B.若该条件为增大压强，则有m+n<p+q

C.若升高温度，则该反应为吸热反应

D.该条件可能使用了正催化剂

图1分析根据图像可知，改变条件后：v（逆）>v（正），则平衡向逆反应方向移动，排除选项D;新平衡时的反应速率比旧平衡时的反应速率大，故减小压强是不对的，排除选项A;增大压强该平衡逆向移动，反应向着气体体积减小的方向移动，则有m+n<p+q，故B正确;升高温度该平衡逆向移动，反应向着吸热方向进行，故正向为放热反应，排除选项C。

2.方法解读

（1）根据改变条件后的v（正）、v（逆）的大小判断反应方向：v（正）>v（逆），平衡正向移动;

v（正）<v（逆），平衡逆向移动;v（正）=v（逆），平衡不移动。

（2）根据新平衡时的v′与旧平衡时的v比较，如果v′>v，则说明所改变的条件是增加，反之亦然。

（3）根据改变条件瞬间速率的连接点是“断开”还是“渐变”，来判断影响平衡的因素，“断开”

一般改变的是温度或压强，“渐变”一般改变的是浓度。

二、有关y-t折线图像解读

y-t折线图像中，横坐标表示时间，纵坐标往往不确定，可以是百分含量、转化率或者体积分数等物理量，常常用来同时考察温度和压强对反应的影响。

1.案例展示

例2密闭容器中，发生如下反应：

aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）

如图2所示在不同的温度和压图2

强下的关系图，横坐标表示时间，纵坐标表示混合气体中B的质量分数，则下列判断正确的是（   ）。

A.T1>T2，p1<p2，a+b>c，该反应为放热反应

B.T1>T2，p1<p2，a+b<c，该反应为吸热反应

C.T1<T2，p1>p2，a+b<c，该反应为放热反应

D.T1>T2，p1>p2，a+b>c，该反应为吸热反应

分析图像中给出了三条线段，根据控制变量法，如果比较温度，则需要压强相等，故比较T1p2和T2p2这两条折线，其中温度较高的反应速率快，达到平衡所需要的时间就短，则“先拐”，故有T1>T2，在判断反应吸放热的时候，可以假设有这样一个过程，从T1→T2，温度降低，对照纵坐标可知B的质量分数升高，则有降温平衡逆向移动，逆向为放热，正向为吸热反应;同理，比较T1p1和T1p2这两条折线，可以得到p1<p2，a+b<c，故正确选项为B。

2.方法解读

（1）根据控制变量法，找到两条等温线或等压线，确定两条研究对象;再根据“先拐先平值最大”原则，判断出温度或压强的大小。

（2）模拟过程进行“定一议二”，模拟一个从T1→T2或者p1→p2的过程，通过纵坐标的变化来判断化学平衡移动的方向，根据其中的逻辑关系得出反应的吸放热或者前后气体总体积的大小。

三、有关y-T/p曲线图像解读

在y-T/p的曲线图像中，横坐标表示温度或压强，纵坐标不确定，可以是百分含量、转化率或者体积分数等物理量，也常常用来同时考查温度和压强对反应的影响。

1.案例展示

例3在密闭容器中发生反应：

A（s）+B（g）2C（g） ΔH>0，

随着外界条件的改变发生如图3图3变化，那么y轴可以表示为（    ）。

A.反应在该条件下平衡时C的体积分数

B.反应在该条件下平衡时B体积分数

C.B的转化率

D.反应在该条件下平衡时混合气体的质量

分析根据题意，y轴的确定既要符合温度的变化，又要符合压强的变化。在讨论温度时，需要找一条等压线，三条线段中任意一个就可以，结合化学方程式和图像可知，升温，平衡正向移动，y轴所表示的量逐渐减小，故B符合;在讨论压强时，则需要找一条等温线，即在x轴上一点做x轴的垂线，与三条曲线相交于三点，根据这三点中任意两点来确定y轴的变化，结合化学方程式和图像可知，减小压强平衡正向移动，y轴减小，故B符合。据此，可以看出B既符合温度的变化又符合压强的变化，即为正确答案。

2.方法解读

（1）分析方程式，判断出温度或压强的改变对化学平衡的影响，记录化学平衡移动的方向。

（2）根据“定一议二”的方法分析图像，判断出温度或压强的改变对相关物理量造成的影响，记录y轴变化的趋向。

（3）将（1）（2）两项结合，移动的方向与y轴的变化相一致，则可以用y轴表示;反之亦然。

总之，以上所阐述的三种图像较为典型，体现了一定的方法和技巧，其他图像的变化与创新，总是以这三类图像为基础。只要在解题时，充分利用化学平衡原理，按照读图的步骤和方法技巧进行分析，就一定可以得出正确答案。

（收稿日期：2015-09-10）