巧用曲线斜率解决化学平衡图像问题

成堃

摘 要：化学平衡图像题一般包括浓度—时间图像、速率—时间图像、含量—时间图像、恒温（压）线图像（图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强）以及物质的百分含量—物质的量图像等。总结这些化学平衡图像题的规律不难发现，几乎都可用曲线的斜率来快速解决问题。

关键词：曲线斜率;化学平衡图像;转化率;速率

化学平衡是高中化学选修4的重點内容，是高考化学的必考题型，2019年全国二卷理综第27题，2018年全国理综27题，2017年全国理综27题、2016年全国理综27题和2015年全国理综27题等连续五年考察化学平衡的图像题型，这类题型主要考查学生提取信息和处理信息的能力;分析问题和解决问题的能力，充分体现了化学学科思想、学科方法、创新意识和学科价值。

一、解决曲线问题的常规方法

通常在解决曲线问题是采用：（1）“定一仪二”原则，所谓“定一议二法”，是指在化学平衡图像中，熟知纵坐标，横坐标以及曲线所表示的三个量的意义，在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定了纵坐标所表示的量后，讨论横坐标和曲线的关系。“定一”是指先确定其中的一个量不变;“议二”是指对其他两个量的再进行分析，如例1所示，（2）“先拐先平数值大”原则，即对于同一个化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高，或压强较大，如例2所示。

例1 可逆反应aA（g）+bB（g）  dD（g）+eE（g）;在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图1所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。

（1）△H___0;   （2）a+b_____c+d。

【解析】在图1中，（1）任看一根曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应;答案：大于。（2）垂直于横坐标画一直线，可知：温度（T0）相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，答案：小于。

例2 反应2X（g）+Y（g）  2Z（g）;△H<0在不同温度（T1和T2）及压强（P1和P2）下，产物Z的物质的量（nZ）与反应时间的关系如图2所示。下述判断正确的是

A.T1

B.T1P2

C.T1>T2，P1>P2

D.T1>T2，P1

【解析】如图2所示，当温度T1一定时，比较压强P1和P2曲线，P1曲线先出现拐点，即先达到化学平衡状态，说明压强P1>P2;同理，当压强在P1条件下，比较T1和T2温度曲线，T1曲线先出现拐点，说明温度T1>T2。

二、巧用曲线斜率解决

我们在这两大原则的基础上，引入曲线斜率，使化学平衡图像的判断更加直观，很大程度的提高了解题效率。

例3 已知反应：              ，取等量CH3COH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图3所示。下列说法正确的是

A.b代表0℃下CH3COH3的Y-t曲线

B.反应进行到20min末，CH3COH3的

C.升高温度可缩短反应平衡的时间并能提高平衡转化率

D.从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH（CH3）2的

【解析】从图象可以得出，b曲线的起始斜率明显大于a曲线，说明b对应的反应速率较大，温度较高，所以可以推理出选项A、B错误;借助图像，也可以得出，温度升高，平衡转化率降低，选项C错误;等量的CH3COH3，转化率相同时，产物CH3COCH2COH（CH3）2的物质的量相同，选项D正确。

通过例3的分析我们不难看出，巧用曲线斜率，不但能快速的得出答案，而且能够提高做题效率，高考理综题量大，做题时间不够困扰着许多同学，如果能在较短的时间内迅速得到答案，对理科考生大幅度提高成绩效果显著。