如何巧解化学平衡图像题

图像题离不开识图、析图和解答。识图是解题的基础，析图是关键，解答是目的。而由于曲线和图形都包含着大量的信息，而这些信息往往是隐含的，学生必须对观察结果进行加工，

才能总结出其中反映出的规律，提取出与考题有关的信息。下面分类归纳各类图像题的解题方法和技巧。

1、速率 — —时间图

这类图像定性地揭示了反应过程中 v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向。解这一类题常分三步：

1.1看起点。首先要分清反应物和生成物，从起点应能看出起始加入是只有反应物、还是生成物，还是都有。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。

1.2看变化趋势。要看清逐渐增大或逐渐减小的分别是正反应速率，还是逆反应速率；曲线是连续的，还是跳跃的，分清“渐变”和“突变”、 “大变”和“小变”、 “变大”和“变小”、变化后是否仍然相等等情况。

1.2.1 浓度的影响 增大反应物浓度，v（正）突变，v（逆）渐变。

1.2.2温度的影响 对于可逆反应，改变温度时，吸热反应的速率受到的影响程度大：升高温度，v（吸）大增，v（放）小增；降低温度，v（吸）大减，v（放）小减。

1.2.3压强的影响：（1）对于体积可变的气体反应体系，方程式中气态物质化学计量数大的一侧，其反应速率受压强的影响程度大。增大压强，v（正）、v（逆）都增大，气体体积之和（系数和）大的一侧增加倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数；减小压强，v（正）、v（逆）都减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数；（2）对于体积不变的气体反应体系，改变压强时，正、逆反应速率会同等程度的改变。

1.2.4催化剂的影响 使用正（负）催化剂，v（正）、v（逆）都增大（减小）且改变量相等。

1.3看终点。分清消耗浓度和增生浓度，反应物的消耗浓度与生成物增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。

例1.在一密闭容器中发生下列反应：

N ₂ （g）＋3H ₂ （g） ⇌ 2NH ₃ （g）（正反应为放热反应），

如图所示是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系。

回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是__________。

（2）t 1 、t 3 、t 4 时刻，体系中分别是什么条件？

               t 1 _____；t 3 _____；t 4 _______。

（3）下列时间段中，氨的体积分数最高的是（）

              A.t 2 — t 3           B.t 3 — t 4

              C.t 4 — t 5           D.t 5 — t 6

解题解析：根据速率 — 时间图像中速率变化的特点进行分析：（1）由v（正）＝v（逆）的速率关系，可知，达到化学平衡的时间。所以在t 0 — t 1 ，t 2 — t 3 ，t 3 — t 4 ，t 5 — t 6 时间段，体系处于平衡状态；（2）反应起始时，v（正）＝v（逆）说明反应体系已达到平衡状态。在t 1 、t 3 、t 4 时刻，速率突变，说明外界条件改变了，引起速率突变。在t 1 时刻，其反应速率逐渐变化，且变化后，正反应速率大于逆反应速率，且逆反应速率瞬间不变，故可推测是增加了反应物的浓度。在t 3 时刻，条件改变后，正、逆反应速率增大倍数相同，而合成氨反应前后体积是变化的，故只能是使用了催化剂。在t 4 时刻，正、逆反应速率均减小，减小后倍数不同，且速率是突变，由于减小后的反应速率是正反应速率大于逆反应速率，故不可能是减小压强，只能是降低温度；（3）在t 2 — t 6 时间段内，增大反应物浓度平衡向正反应方向移动、使用催化剂平衡不移动、降低温度平衡也向正反应方向移动，故平衡中，氨的质量分数最大的应是改变条件最后的时间段。

2、浓度 — —时间图

这类图像表明了各种反应物或生成物，或某一组成的浓度反应过程中的变化情况，此类图像往往可反应出化学反应速率与化学计量数的关系（（1）反应物的浓度在减小，在相同的时间

里减小得越多，该物质在化学反应方程式中化学计量数越大；（2）生成物的浓度在增多，在相同时间里增大得越多，该物质在化学反应方程式中化学计量数越大。）或平衡移动方向，解这类题的方法和解第一类题类似，还是要注意曲线的起点、终点、折点（达平衡时刻）及变化趋势。

例2.今有反应x（g）+ y（g） ⇌ 2z （g）+热量，若反应开始经t 1 秒后达到平衡，又经t 2 秒后由于反应条件的改变使平衡破坏，到t 3 时又过平衡（如图所示），试分析，从t 2 到t 3 曲线变化的原因是（ ）

      A.增大了x或y的浓度                     B.使用了催化剂

     C.增加了反应体系的压强               D.升高了反应的温度

解题解析：根据图像从t 2 到t 3 曲线变化情况来看反应物的浓度是增大，而生成物的浓度是减小，同时选项来看：A.增大了x或y的浓度，x或y的浓度也增大；B.使用了催化剂，x、y和z的浓度都不变；C.增加了反应体系的压强，x、y和z的浓度增大。

3、三个变量的图像

这类图像题的解答往往要遵守两个原则，即：

3.1定一议二：由于平衡移动原理只适用于“单因素”改变，也就是说，图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。

3.2先拐先平数值大：在转化率（或某物百分含量）—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，那么其对应的温度或压强大。

总之，化学平衡图象题，只有在正确理解化学平衡相关规律及准确识图的基础上，才能较好地解题。

【参考文献】

[1]王朝金.化学教学创新设计.

[2]曹发旺.高中化学新课程教学探究.