例析化學(xué)平衡問題中常見圖像題

江蘇省揚(yáng)州市安宜高級(jí)中學(xué)(225899)

陳 莉●

?

例析化學(xué)平衡問題中常見圖像題

江蘇省揚(yáng)州市安宜高級(jí)中學(xué)(225899)

陳 莉●

由于化學(xué)平衡的圖像問題不僅是對(duì)學(xué)生化學(xué)分析能力的考察，也是對(duì)學(xué)生化學(xué)平衡的理論素養(yǎng)的考察，因此該類問題是學(xué)生感到比較犯難的一類問題.本文將通過一些實(shí)例，對(duì)化學(xué)平衡問題中常見圖像題進(jìn)行深入的研究.

一、含量-時(shí)間-溫度(或者壓強(qiáng))的圖像

含量-時(shí)間-溫度(或者壓強(qiáng))的圖像的縱坐標(biāo)一般是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(ω)，橫坐標(biāo)一般是時(shí)間(t).以該類圖像的為載體的化學(xué)平衡問題，其一般設(shè)置的問題大致如下：1.比較溫度的大小；2.比較壓強(qiáng)的大?。?.判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱等等.

A.T1c，正反應(yīng)為吸熱

B.T1>T2，p1

C.T1p2，a+b

D.T1>T2，p1>p2，a+b>c，正反應(yīng)為放熱

解析 1.在相同的壓強(qiáng)下，此時(shí)只需考慮溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，當(dāng)溫度越高，其反應(yīng)的反應(yīng)速率就越大，則其到達(dá)平衡時(shí)所用的時(shí)間就比較少.根據(jù)“先拐先平衡”的原則，可得T1>T2.而當(dāng)溫度升高時(shí)，發(fā)現(xiàn)ωB在減少，即可知此時(shí)平衡應(yīng)該向正方向移動(dòng)，故其正反應(yīng)為吸熱；2.在相同的溫度下，此時(shí)只需考慮壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，當(dāng)壓強(qiáng)越高，其反應(yīng)的反應(yīng)速率就越大，則其到達(dá)平衡時(shí)所用的時(shí)間就比較少.根據(jù)“先拐先平衡”的原則，可得p1

點(diǎn)撥 在含量-時(shí)間-溫度(或者壓強(qiáng))的圖像中，一般有三種類型：1.圖像中只有溫度因素；2.圖像中只有壓強(qiáng)因素；3.圖像中既有溫度也有壓強(qiáng).解決此類問題的基本步驟為1.要看清縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的意義；2.分析其各個(gè)因素對(duì)反應(yīng)的影響.其中的關(guān)鍵要知道一個(gè)技巧：先拐先平衡.

二、恒溫線(或者恒壓線)圖像

恒溫線(或者恒壓線)圖像的縱坐標(biāo)一般是物質(zhì)的平衡濃度(C)或者是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)是是溫度(T)或者是壓強(qiáng)(p).以該類圖像的為載體的化學(xué)平衡問題，其一般設(shè)置的問題大致如下：1.化學(xué)方程式的反應(yīng)系數(shù)的大??；2.判斷反應(yīng)的吸放熱等.

A.m+n0 B.m+n>p+q;Q>0

C.m+np+q;Q<0

解析 1.在相同的壓強(qiáng)下，此時(shí)可以只看圖像中1×107Pa壓強(qiáng)線，從圖像中可以發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，A的轉(zhuǎn)化率也在升高，即可知此時(shí)的平衡應(yīng)該向正方向移動(dòng)，故其正反應(yīng)為吸熱，則Q>0；2.在相同的溫度下，此時(shí)可以做一個(gè)輔助線，如圖所示.由于a>b>c，即壓強(qiáng)在不斷的增大，通過圖像可以看出隨著壓強(qiáng)的不斷增大，A的轉(zhuǎn)化率也在升高,即可知此時(shí)的平衡應(yīng)該向正方向移動(dòng)，故可知m+n>p+q.故選擇B.

點(diǎn)撥 在恒溫線(或者恒壓線)圖像中，由于圖像中既有溫度又有壓強(qiáng)，并且這兩種因素都是對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、平衡都有影響，因此在分析時(shí)不能將兩者一起分析，必須將兩者分開一一分析，即“定一議二”.在必要是可以做出輔助線，以助于更好的分析.

三、濃度-時(shí)間的圖像

濃度-時(shí)間的圖像的縱坐標(biāo)一般是時(shí)間(t)，橫坐標(biāo)一般是濃度(c).以該類圖像的為載體的化學(xué)平衡問題，其一般設(shè)置的問題大致如下：1.寫出其反應(yīng)方程式；2.求各個(gè)物質(zhì)的反應(yīng)速率；3.求其化學(xué)平衡常數(shù)(K)等.

A.圖中X表示NO2濃度隨時(shí)間的變化

B.在a、b、c、d中，b、d處于平衡狀態(tài)

C.當(dāng)t=25 min時(shí)，突變的原因在于通入了0.4 mol N2O4

解析 在選項(xiàng)A中，由圖像可知，在t=10min時(shí)，Δc(X)=0.4 mol/L，Δc(Y)=0.2 mol/L，此時(shí)可得Δc(X)∶Δc(Y)=2∶1，因此可得X是NO2，Y是N2O4，故選項(xiàng)A是正確的；在選項(xiàng)B中，由圖像可知，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間：t=10～25 min和t=30 min以后，因此即可得b、d處于平衡狀態(tài).故選項(xiàng)B是正確的；在選項(xiàng)C中，t=25 min時(shí)，c(NO2)增大了0.4 mol，因此應(yīng)該加入0.4 mol NO2.故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.因此本題選擇C選項(xiàng).

點(diǎn)撥 在濃度-時(shí)間的圖像中，要想很好的解決好該類圖像，關(guān)注圖像中轉(zhuǎn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡的點(diǎn))是關(guān)鍵.由于該類圖像的特殊性：各物質(zhì)濃度的變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例和化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)是相等的，因此在解題是要抓住這一特點(diǎn)，往往可以解答很多問題.

綜上所述，解決化學(xué)平衡問題中常見的圖像問題，其一般方法是1.看懂圖像，知道其是何種類型的；2.聯(lián)想化學(xué)平衡中的知識(shí)；3.將圖像和知識(shí)聯(lián)系在一起進(jìn)行分析判斷.當(dāng)然化學(xué)平衡問題中常見的圖像遠(yuǎn)不及本文中所提及到的，但是其解決方法大致相似，只要學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和做題中認(rèn)真體會(huì)、總結(jié)，相信就能很好的解決好此類問題.

G632

B

1008-0333(2016)31-0088-01