例1． 根据以下叙述回答下列问题.

把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生反应：

　　　 3X(气)+Y(气)　 nZ(气)+2W(气)．

5 min末已生成0.2 molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(LZmin),则：(1)上述反应中系数n的值是(　　 )

A.1　　　　　　 B.2　　　　　 C.3　　　　　　 D.4

(2)　5 min末时，Y的消耗量占原有量的百分数是(　　 )

解析　 (1) v_W＝＝＝0.02(mol/LZmin)

∵　v_W : v_Z＝0.02 : 0.01＝2 : n

∴　 n＝1

(2) Δn_Y : Δn_W＝1 : 2

　　 Δn_Y＝×Δn_W＝×0.2＝0.1(mol)

　　 ×100%＝25% .

例2 　足量的Fe粉与一定量的盐酸反应,反应速率太快,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中的　　　　　　 .

A.水　　　 B.NaCl(固)　　　 C.NaCl溶液 　　　D. Na₂SO₄溶液

E.NaNO₃溶液　 F.NaOH溶液　 G.Na₂CO₃溶液　 H.NaAc溶液　 I.CuSO₄溶液

解析　 ① 减慢反应速率 Þ 降低[H⁺]

Þ

　　　　 稀释：用水、无关的盐或其它溶液

　　　　 变成弱酸：如NaAc

　　　　　 ② 氢气总量不变 Þ 总的不变

 由上可知，A、C、D加入的物质均可起到稀释作用，NaCl(固)无此作用；而NaNO₃溶液加入后，存在H⁺、NO₃^-,与Fe反应无H₂,故必须考虑HNO₃的强氧化性．从而必须注意：并非所有的强酸强碱盐溶液都合适．

另外，HCl与F、G、H中溶质均反应

　　 　　　HCl+NaOH＝NaCl+H₂O

　　　　　 2HCl+Na₂CO₃＝2NaCl+H₂O+CO₂↑

　　　　　 HCl+NaAc＝NaCl+HAc

由三个反应可知，NaOH、Na₂CO₃与HCl反应使H⁺→H₂O，而常温下Fe不跟H₂O反应，无H₂放出；NaAc与HCl反应生成了弱酸HAc，但常温下Fe仍能与HAc反应，速率减小，但H₂量不变：2HCl-2HAc-H₂.故HCl经反应必须能生成稳定的弱酸才可行．

再有CuSO₄的加入，与Fe发生反应生成Cu附在Fe上，插在溶液中构成了无数微电池，大大加快反应速度．但因Fe足量，HCl量一定，故H₂总量不变．

本题答案：A、C、D、H.

例3. 已知在800K时，反应：

　　　 CO(g) + H₂O(g) ==== H₂(g) + CO₂(g)

　　 若起始浓度c(CO) = 2mol•L^-1，c(H₂O) = 3mol•L^-1，则反应达平衡时，CO转化成CO₂的转化率为60%，如果将H₂O的起始浓度加大为6 mol•L^-1，试求此时CO转化为CO₂的转化率。

解: 由第一次平衡时CO的转化率可求出平衡时各物质的浓度：

　　 [CO] = 0.8 mol•L^-1，[H₂O] = 1.8 mol•L^-1，[H₂] = 1.2 mol•L^-1，[CO₂] = 1.2 mol•L^-1

　　 据此，求出K_c的值：

假设第二次平衡时，CO的转化浓度为x。

　 CO(g)　 +　 H₂O(g)　 ====　 H₂(g)　 +　 CO₂(g)

起始浓度/ mol•L^-1　　 2　　　　 6　　　　　　 0　　　　　 0

平衡浓度/ mol•L^-1　　 2-x　　　　 6-x　　　　　　 x　　　　　 x

　　 解得：x = 1.5 mol•L^-1

　　 故CO的转化率为：

巩固练习

(五)化学平衡常数

　　 对于可逆反应aA + bB ==== cC + dD，在一定温度条件下，可逆反应无论从正反应开始或是从逆反应开始，也无论起始时反应物浓度的大小，反应达到平衡时，各物质的浓度有如下关系：，式中K_c称为平衡常数，K_c仅随温度变化。

平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度(即反应限度)的特征值，一般可认为，平衡常数越大，反应进行得越完全。

注意：

(1)　　　 如果有固体或纯液体参加反应或生成，它们的浓度视为1，例如：

CaCO₃(s) ==== CaO(s) + CO₂(g)

　　　　 K_c == [CO₂]

(2)　　　 稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也视为1，不写在平衡关系式中；非水溶液中进行的反应，如有水参加或生成，则水的浓度必须写入平衡关系式。

(四)化学平衡的标志

　　 1．等速标志：v_正＝v_逆

指反应体系中的同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等.对不同种物质而言，速率不一定相等.

何谓“v_正＝v_逆”？如何理解？

以N₂+3H₂ 2NH₃ 反应为例

　 单位时间、单位体积内

①若有1mol N₂消耗，则有1mol N₂生成(同种物质，物质的量相等、词性相反)

②若有1mol N₂消耗，则有3mol H₂生成(同侧不同种物质，物质的量之比＝系数对应比，词性相反.)

③若有1mol N₂消耗，则有2mol NH₃消耗(异侧物质，物质的量之比＝对应系数比、词性相同)

④若有1mol N≡N键断裂,则有6mol N-H键断裂(其它与上述相似)

注意　　　 对象　　　　　　　　 词性

　　　 同种(侧)物质　　　　　　 相反

　　　 异侧物质　　　　　　　　 相同

　　 2．百分含量不变标志

正因为v_正＝v_逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变.

3．对于有气体参与的可逆反应

1)从反应混合气的平均相对分子质量()考虑

　　 ＝

　　　　　　　　　 当△ng≠0, 一定时，则标志达平衡.

　　　　　　　　　 当△ng＝0，为恒值，不论是否达平衡.

若有非气体参与：不论△ng是否等于0，则当一定时，可标志达平衡

　

实例：　　 ① H₂(g)+I₂(g)　 2HI(g)　 △ng＝0

　　　　　 ② SO₂(g)+O₂(g)　 2SO₃(g)　 △ng≠0

　　　　　 ③ C(s)+O₂(g)　 CO₂(g)　 △ng＝0

　　　　　 ④ CO₂(g)+C(s)　 2CO(g)　 △ng≠0

在实例反应①中，总为恒值.

在反应②、③、④中，只要反应未达平衡，则不为定值．反之当为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.

2)从气体密度考虑：

　　　 ＝

　　　　　　　　　　 恒容：总为恒值，不能作平衡标志

恒压：

当各成分均为气体时　　　　 △ng＝0. 总为恒值，同上

　　　　　　　　　　　　 △ng≠0. 为一定值时，则可作为标志

当有非气体物质参与时晨时

　　　　 　　　　　　　恒容：为一定值时，可作标志

　　　　　　　　　　　 恒压：△ng＝0. 为一定值时，可作标志

3)从体系内部压强考虑：

　 ∵恒容、恒温．n(g)越大,P越大

当

　 ∴不论各成分是否均为气　　　　 △ng＝0．则P为恒值，不能作标志

　　 体、只需考虑△ng．　　　　　 △ng≠0．则当P一定时，可作标志

4)从体系内部温度考虑

当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量．

若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡．

(三)化学平衡的概念

一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，这一状态称作化学平衡状态.

　　　　　　 可逆反应

(1)前提　

　　　　　　　　 外界条件一定

　　　　　　　　 v_正＝v_逆≠0(同种物质)

　　 (2)特征　　

　　　　　　　　 百分含量不随时间而变化(各种物质)

(二) 影响化学反应速率的因素

　　 1. 内因：物质本身结构及性质是反应速率的主要决定因素．

　　 例如：石油、煤的形成需要极其漫长的历史，而爆炸性的反应却在瞬间完成．　

分子要起反应，必须相互接触碰撞，但并不是每一次都能发生化学反应，能发生化学反应的只是少数能量较高的“活化”分子，“活化”分子所进行的碰撞叫有效碰撞。活化能是活化分子的平均能量与反应物平均能量之差。

如图所示，图中E表示活化分子的平均

能量；E_a、E_a’分别表示正、逆反应的活化能；

E₁、E₂分别表示反应物分子和生成物分子的

平均能量。由图可以看出：

正反应的活化能：E_a = E – E₁

逆反应的活化能：E_a’ = E – E₂

若E_a < E_a’，表示正反应放热，逆反应吸热。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图 活化能的概念

2. 外因：外界条件在一定范围内影响反应速率．如浓度、温度、压强、催化剂及其它．

(1)　　 温度：升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率总是增大的．

一般每升高10℃,反应速率增大到原来的2－4倍．

　在浓度一定时，温度升高，反应物分子的平均能量增加，反应物分子中活化分子百

分数增加，有效碰撞次数增多，从而加大了反应速率。

　　 注意：

温度对反应速率的影响实际上是比较复杂的，有的反应随温度的升高，反应速率不一定加快。例如用酶催化的反应，酶只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。故在许多工业生产中温度的选择不许考虑催化剂的活性温度范围。

(2)　　 浓度：(其它条件不变)

① 若增加一种物质的浓度(不论是反应物还是生成物)后，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率总是加快；反之，则减小．

② 固体或纯液体浓度视为常数，它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化，故不能用它表示反应速率．但固体颗粒的大小导致接触面的大小，故影响反应速率．

(3)　　 压强：有气体物质参与，其它条件不变．

①　　 增大压强，容器体积减小反应速率总是增大．反之减小．

②　　 恒容条件，增加与反应无关的气体，容器总压增加，但与反应有关的气体物质各自的分压不变，各自浓度不变，故反应速率不变．

③　　 恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对于反应有关的气体物质相当于减压，故反应速率减小．

总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率．

4．催化剂对反应速率的影响

催化剂是通过降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，活化分子增多来加快反应速率的。催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程，改变了原来的反应历程。

需要注意的是：

　　 (1)对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。

　　 (2)使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。

　　 (3)催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于热力学计算不能发生的反应，任何催化剂都不能改变反应发生的方向。

　　 (4)催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，前者称之为正催化剂，后者称之为负催化剂。通常情况下，正催化剂用得较多，因此，若无特殊说明，都是指正催化剂而言。

5． 其它：如光、射线、超声波、反应溶剂、反应物的颗粒大小、形成原电池等因素等均可能引起化学反应速率的变化．

(一)化学反应速率

　　 1. 概念:

化学反应进行的快慢定量描述--化学反应速率----在反应中，某物质的浓度(一般指物质的量浓度)随时间的变化率

2表示:一般用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示．

表达式：　 vi＝ΔC／Δt

单位：　　 mol/(L× s) 、　mol/(L×min)等．　

　 　3. 注意

(1)　　 以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率．

(2)　　 同一反应在不同时刻，瞬时反应速率不同．

(3)　　 同一反应在不同时间内，平均反应速率不同．

(4)　　 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同．

(5)　　 中学阶段计算的是平均反应速率，图示的应是瞬时速率．

3. 规律

对于同一反应：mA(g)+nB(g)　　　 pC(g)+qD(g)

同一时间：v_A:v_B:v_C:v_D

　　　 　＝Δn_A:Δn_B:Δn_C:Δn_D

 ＝ΔC_A:ΔC_B:ΔC_C:ΔC_D

　　　　 ＝m:n:p:q

浓 度 　 c1 　 　 　 c2

即反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

4. 图示

　　 对于一般反应：

　　　 aA + bB ==== cC + dD

　　 反应物A的浓度随时间的变化曲线如图所示。

　　 在t₁~t₂内，平均反应速率以A的浓度变化

表示为：

　　 v (A) = -Δc(A)/Δt = -(c₂-c₁)/(t₂-t₁)

　

　

对于某一反应，各反应物或生成物的起始浓度是不一定的，但在同一时间内各物质的浓度变化(ΔC)却是一定的.作浓度(C)-时间(t)图一定要符合这一变化规律

如： 有关2SO₂+O₂ 2SO₃反应的下列图象正确的是(　　 )

　

　抓住规律：V(so₂)∶V(o₂)∶V(so₃)＝2∶1∶2

　　　　　　　　 ΔC(so₂)∶ΔC(o₂)∶ΔC(so₃)＝2∶1∶2

另外，对一可逆可应，必须同一时刻达到化学平衡，所以正确答案：B

20．将N₂和H₂按一定比例混合，在相同状部下其密度是H₂的3.6倍，取0.5mol该混合气体通入密闭容器内，使之发生反应，并在一定条件下达到平衡，已知反应达到平衡后容器内压强是要同条件下反应前压强的0.76倍。试求：

(1)反应前混合气体的N₂和H₂的体积比；

(2)达平衡时混合气体中氨的物质的量；

(二)填空

13．在一固定容积的密闭容器中，1molHI气体建立如下平衡2HI　　　 H₂(g)+I₂(g)，此时

HI的转化率为25%，其它条件不变时再充入1molHI的气体，重新平衡后HI的转化率为

(　　 )23%(填“＞”“＜”或“=”＝

14．对于吸热反应A(g)+B(g)　 C(g)+D(g)　 A的转化率与压强(P)和湿度(T)的关系如

图所示则T₁、T₂、T₃的关系是___________.

15．在一定条件下，可逆反应A+B　　　 Mc的变化如右图所示，已知坐标表示在不同湿度和

压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T₂的湿度时达到平衡后向容器加压的变化

情况，问：

(1)湿度T₁_________T₂(填＜、＞或=＝.

(2)正反应是_______反应(填吸热或和热).

(3)如果A、B、C均为气体，则m_______

2(填＜、＞或=＝

(4)当湿度和容积不变时，如在平衡体系中

加入一定量的某稀有气体，则体生活费的压强

_________，平衡______移动.

16．可逆反应2A(g)+B(g)　　 nC(g)△H=Q，图甲为同温度不同压强时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线；图乙为同一压强不同湿度时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线试根据曲线确定

　

　　　　　　　　　　 甲　　　　　　　　　　　　　　 乙

(1)P₁与P₂关系___________，n______3(填＜、＞或=＝

(2)T₁与T₂的关系是____________，Q______0(填＜、＞或=＝

17．某化学反应2A　　　　 B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)B随反应时间(min)的变化情况如下表：

实验 序号	时 浓　 间 　 度 湿度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800℃	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

　根据上述数据，完成下列填空：

(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内平衡速率为_________mol(L·min).

(2)在实验2，A的初始浓度C₂=________mo/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐隐约约含的条件是_________________。

(3)设实验3的反应速率为V₃，实验1的反应速率为V₁，则V₃________V₁(填＞、=、＜＝，且C₃_________1.0mol/L(填＞、=、＜＝

(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应(选填吸热、放热)理由是

　

附：巩固练习中的第18题

18．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡(NO₂浓度约为0.0125mol/L)。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。

(1)　　　 请计算前20秒内氧气的平均生成速度：

(2)　　　 若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。

(3)　　　 若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)，请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。

(4)　　　 写出该反应的化学平衡常数表达式：____________

19．把N₂和H₂按1：1(物质的量之比)混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中(容积不变)，在保持相同湿度的条件下，四个容器相继达到化学平衡状态，分析下表数据，回答下列问题：

容器代号	A	B	C	D
平衡时混合物平均式量			16	17
平衡时N2的转化率	20%
平衡时H2的转化率		30%

(1)平衡时，______________容器中NH₃所占的比例最大。

(2)达到平衡时反应速率最小的容器是___________。

(3)四个容器的压强自小到大的排列次序是______________。

(一)选择

1．　 如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量

在不同的压强下，随湿度变化的情况，在下列平衡体

系中，x可以代表用下横线标明的物质(反应中各物

质为气态)的是(　　 )

A．N₂+2H₂　　 2NH₃△H＜0

B．H₂+I₂　　 2HI+△H＜0

C．2SO₃　 2SO₂+O₂△H＞0

D．4NH₃+5O₂　 4NO+6H₂O△H＜0

2．　 在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应：

X(气)+2Y(气)　　　 2Z(气)并达到平衡，在此过

程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)

与时间t的关系如右图，如图中阴影部分面积表示(　 )

A．X的浓度的减少　　　　　 B．Y的物质的量的减少

C．Z的浓度的增加　　　　 D．X的物质的量的减少

3．今有反应X(g)+Y(g)　　 2Z(g)+ △H＜0若反应

开始经t₁秒后达到平衡，又经t₂秒后，由于反应条件的

改变使平衡破坏，则t₃时又达到平衡，如图表示，试分

析，以t₂到t₃秒曲线变化的原因因是(　 )

A．增大了X和Y的浓度

B．使用了催化剂

C．增加了反就体系的压强

D．升高了反应的湿度

4．可逆反应N₂O₅　　 N₂O₄+O₂△H＜0在t₁时达到

平衡，然后在t₂时开始加热，至一定湿度后停止加热并

增温，到t₃时又建立平衡，下列各图解表示上述情况的是(　 )

　

A　　　　　　　　 B　　　　　　　　　 C　　　　　　　　　　 D

5．可逆反应aX(气)+bY(气)　　　 cZ(气)+dW(气) △H=Q

在压强P₁、P₂湿度T₁、T₂下，产物W 的质量与反应时间

t的关系如图。下列各项正确的是(　　 )

A．P₁＞P₂

B．Q＜0

C．T₁＞T₂

D．c+d＞a+b

6．都符合两个图象的反应是(C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间)(　　 )

　

　　　　　　　　　　 (1)　　　　　　 (2)

A．N₂O₃(g)　　　 NO₂(g)+NO(g) △H＜0

B．2NO₂(g)+H₂O(1)　　　 2HNO₃(1)+NO(g)+ △H＜0

C．4NH₃(g)+5O₂(g)　　　 4NO(g)+6H₂O(g) △H＜0

D．CO₂(g)+C(s)　　　　 2CO(g) △H＞0

7．对于反应A(气)+2B(气)　　 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，湿度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是(　 )

　

A　　　　　　　　　 B　　　　　　　 C　　　　　　　　 D

8．在密闭容器中发生反应2SO₂+O₂　 2SO₂(气)，起始时SO₂和O₂分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO₂的转化率为80%，若从SO₃开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO₃的物质的量及SO₃的转化率分别为(　 )

A．10mol和10%　　　　　 B．20mol和20%

C．20mol和40%　　　　　 D．30mol和80%

9．右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)

+Y(g)　　　 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使a曲线变

为b曲线，可采取的措施是(　　 )

A．降低湿度　　　　　 B．增大Y的浓度

C．加入催化剂　　　　 D．增大体系压强

10．在密闭容器中发生反应：aX(气)+bY(气)　　　　 cZ(气)+dW(气)，反应达到平衡后，保持湿度不变，将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是(　　 )

A．平衡向逆反应方向移动　　　　　　　 B．a+b＜c+d

C．Z的体积分数增加　　　　　　　　 D．X的转化率下降

11．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A(g)+2B(g)　　　　 C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol·L^-1；Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2mol·L^-1和6mol·L^-1.下列叙述正确的是(　　 )

A．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同

B．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，Ⅰ中A的转化率与Ⅱ中B的产率之和不为1

C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ(A)等于Ⅱ途径的反应速率υ(A)

D．达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体的密度为第Ⅱ条途径混合气体密度的1/2

12．对于可逆反应：A₂(g)+3B₂(g)　　　　 2AB₃(g)+Q(Q＞0)，下列图像中正确的是(　 )

　

aA

A%

(一)化学平衡的图象问题研究 　　 1. 作用：化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，.运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，.能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度. 　　 2.方法： 　　 (1)注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变，就可能导致图象的改变. 　　 例如 对一可逆反应从起始到达平衡，某反应物的A的百分含量)、A的转化率a_A分别对时间作图，曲线正好相反.

t

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　t₁ 　　　　t

　　　　　 A的百分含量与时间关系　　　　 A的转化率与时间关系

(2)弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度，.如考虑是直线还是曲线？是上升还是下降？到一定时是否会不再改变？若是两条或两条以上的直线，斜率是否相同？若是两曲线，它们的曲率是否相等？……这一系列的问题必须思考清楚。. 　　 (3)抓住关键的点：如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等.。同样有一系列问题值得去好好思考，如该不该通过原点？有没有最高(或最低)点？为何有转折点、交点等？

3.图象类型 　　 (1)横坐标--时间(t) 　　　　 纵坐标--反应速率(v) 或某物质浓度(C)或某成分的百分含量(A%) 　　　　　　　 　　或某反应物的转化率(a_A) 　 特点： 　　 ①可逆反应从非平衡到达平衡以前，v、C、A% 、a_A均随时间(t)变化，到达平衡后，则不随时间而改变.。图象中一定将出现平行于横坐标的直线，简称“平台”. 　　 ②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小. 　　 温度(T)一定，压强(P)越大，V_正、V_逆越大，t越小 　　 压强(P)一定，温度(T)越大，V_正、V_逆越大，t越小 　　 T、P一定，使用正催化剂后V_正、V_逆均增大，t缩小. 　　 ③“平台”的相对高低，则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高，说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之，则不利. 　　 故可根据图象特点来分析可逆反应特点. 　　 例1 已知某可逆反应mA(g)+nB(g)　 pC(g)+Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百 分含量B%的关系曲线如图所示. 　　 A.T₁＜T₂,P₁＞P₂,m+n＞P,Q＜0 　　 B.T₁＞ T₂,P₂＞P₁,m+n＜P,Q＜0 　　 C.T₂＞ T₁,P₂＞P₁,m+n＜P,Q＜0 　　 D.T₁＞ T₂,P₂＞P₁,m+n＞P,Q＞0 　　 解析：①根据达到平衡的时间长短,可断定 　　　　　 T₂＜T₁,P₂＞P₁ 　　　　　 ②根据“平台”高低，可断定 　　 低温有利于B%增大，说明逆反应是放热反应，即正反应为吸热，Q＜0 　　 高压有利．B%增大,说明增大压强,平衡逆移，故m+n＜P. 　　 由此可知，本题答案：B. 　

例2　 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反 应:X(g)+Y(g)　 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程中X 的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可 采取的措施是　　 [　　 ] 　 　A.加入催化剂　　　 B.增大Y的浓度 　　 C.降低温度　 　　　D.增大体系压强 　　 解析:①达平衡所需时间b＜a 　 　　　　　　正逆反应速率V_b ＞V_a　　 　　　　 ②改变条件后a_x不变 　　　　　　　 平衡不移动 　　　　 　③该可逆反应ΔVg＝0 　　　　　　　 可加催化剂或加压 　 　答案:B、D.

在反应速率(v)－时间(t)图象中，在保持平衡的某时刻t₁改变某一条件前后，V_正、V_逆的变化有两种： 　　 V_正、V_逆同时突破--温度、压强、催化剂的影响 　　 V_正、V_逆之一渐变--一种成分浓度的改变

　现图示如下： 　　　　 图　　　　　　　　　　　　　 改变条件 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 增加反应物浓度

　 　 　　　　　　　　　　　　　　　 降低生成物浓度　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 　　　　　　　　　　　　　　 　升温或加压(Δn_g≠0)

		降温或减压(Δng≠0)

　

		使用正催化剂或加压(Δng＝0)

　

　

	使用负催化剂或减压(Δng＝0)

　

　 (5)在浓度C－时间t图象中 　　 改变温度瞬间，各物浓度不变，故平衡虽破坏，但各物质的浓度变化均连续. 　　 改变压强瞬间，各物质浓度(气体)均突变.加压--突增，减压--突减. 　　 改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其它物质不变，故变化是连续的. 　　 例 3. 可逆反应N₂+3H₂　　 2NH₃+Q,从反应开始经t₁秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t₂秒时发生移动，在t₃秒时，又达到新的平衡状态.试根据t₂－t₃秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么？

　

　　　　　 　图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2 　 　解析　 图1中t₂－t₃曲线与原来连续变化，说明只可能改为变温度引起.NH₃浓度下降,H₂浓度增大,说明平衡是逆向移动,故变化的条件是升温. 　　 图2中 ,t₂时改变条件前后NH₃­的浓度连续变化，而N₂浓度突变，说明只能是增加N₂浓度引起，平衡正向移动. 　 例 5.气态反应A+B　 C+D,其它条件不变，在有催化剂条件(a)时和无催化剂条件(b)时的反应过程中,有关的量(纵坐标)随时间(横坐标)的变化情况错误的是[　　 ] 　　　　

　　　　

解析：使用催化剂，同等程度改变正逆反应速度，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡状态。故不论有无催化剂，达到平衡时同一成分的百分含量相同。所以选项A错C对。选项D中似乎达平衡所需时间长短合理，但使用催化剂，反应速率不但不增大，反而减小，显然不合理。选项B正确。本题正确选项：B、C

例6..2.右图为条件一定时,反应 　　　 2NO+O₂ 2NO₂+Q(Q＞0)中NO的最大转 化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、 E五点，其中表示未达到平衡状态，且V_正＜V_逆的 点是[　　 ]

A.B和C 　　B.A和E 　　 C.E　　　　 D.A和C　 解析：当条件一定时，反应的最大转化率一定是达平衡状态时。该图像与初中所学的溶解度曲线很相似。A、D所在的曲线上所有的点均为平衡时的状

态。曲线上下的点均为非平衡时的状态。反应从非平衡自发达平衡。

从图中可看出，B、C所在状态的转化率小于该温度平衡时。说明反应正向正反应方向移动。

即V_正＞V_逆。而E所在状态的转化率大于该温度平衡时的，说明反应正向逆反应方向移动。

Z

即V_正＜V_逆。故本题选C.。

(2)横标--温度T 　　　 纵标--百分含量A%　 　或转化率a_A　 或反应速率C 　　 特点：①横坐标为T时，纵标对应的各物理量均随T变化而变化. 　 　　　　②若测得在不同温度下经过足够长时间达平衡时A%、α_A、C均随T单调变化.　　

③若测得在不同温度下经过同一时间在某一时刻测得A%、α_A、C随T变化而可能呈现先上升→达最高点→ 下降的变化趋势

例7． 下图表示外界条件(温度、压力)的变化对下列反应的影响. 　　 L(s)+G(g)　 　2R(g)－Q(吸热) 　　 在图中Y轴是指

A.平衡混合气中R的质量分数 　　 B.平衡混合气中G的体积分数 　　 C.G的转化率 　　 D.L的转化率 　

　 解析　　　 由图象可知:T↗,Y↓.　　　　　　　 G%↓,R%↗. 　　　　 由反应可知:T↗,平衡正移.　　　　　 反应物α↗. 　　 答案:B. 　　

例5 在容积相同的五个密闭容器中分别放 入同量的A₂和B₂，在不同温度下同时任其发生 反应：A₂(g)+3B₂(g)　　 2AB₃(g)，分别在 某一同时刻测得其中AB₃所占的体积分数变化 如图所示.下列说法不正确的是　　 [　　 ] 　　 A.正反应是放热反应 　　 B.E、F二点尚未达到平衡 　　 C.H、I二点尚未达到平衡 　　 D.G、H、I三点可能已达平衡状态 　　 解析　 随着温度的升高反应速率加快.从G到H、I，AB₃%所占的体积分数降低，能得出正反应是放热反应；E、F两点AB₃%比G点低，原因是低温下反应速率慢，反应未达平衡状态.选C.

(二)解决化学平衡问题的重要思维方法 　　 1.可逆反应“不为零”原则. 　　 可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为零. 　　 一般可用极限分析法推断. 即假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少.这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量. 　　 例3　 在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应：CO+H₂O　 CO₂+H₂,达平衡后测得CO₂为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO₂的物质的量可能是[　 ] 　　 A.0.6mol　 B.1mol　 C.0.8mol　 D.1.2mol 　　 解析 加入H₂O(g)平衡正移，n·CO₂＞0.6mol但不可能任意增大,根据“不为零”原则，1molCO即使完全反应也只可能生成1molCO₂，所以0.6mol＜nCO₂＜1mol.答案C合适． 　　 2.“一边倒”原则 　　 可逆反应，在条件相同时(等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当.因此可以采用一边倒的原则来处理以下问题： 　　 (1)化学平衡等同条件(等温等容) 　　　　 aA(g)+bB(g)　　 cC(g) 　　 ①始　 a　　　 b　　　　 0　 平衡态Ⅰ 　　 ②始　 0　　　 0　　　　 c　 平衡态Ⅱ 　　 ③始　 x　　　 y　　　　 z　 平衡态Ⅲ 　　 为了使平衡Ⅲ ＝Ⅱ＝Ⅰ 　　 根据“一边倒”原则，即可得 　　 x+z＝a　　　　　　 +＝1 　　 y+z＝b　　　　　　 +＝1 　

例8 　温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H₂、N₂、NH₃，反应达平衡时；氨气浓度最大的一组是[　　 ]

	A	B	C	D
H2	6	1	3.5	5
N2	2	0	1	1.5
NH3	0	4	2	1

　解析　 2NH₃ 　N₂+3H₂.根据反应“一边倒”换算. 　　 B　　　 0　　　 2　 6+1＝7 　　 C　　 　0　　　 2　 3+3.5＝6.5 　　 D　　　 0　　　 2　 1.5+5＝6.5 　　 由此可知，符合题意的是B. 　　 3.“过渡态”方法. 　　 思路：相同倍数增加各种反应物的浓度，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况. 　例9.　 .一真空密闭容器中盛有1molPCl₅,加热到200℃时发生反应.PCl₅(g)　 PCl₃(g)+Cl₂(g),反应达到平衡时,PCl₅所占体积百分数为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl₅ ,反应达平衡时,PCl₅所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是[　　 ] 　　 A.M＞N　　 B.M ＜N　　 C.M＝N　　 D.无法比较 　解析：从1molPCl₅ 到2molPCl₅投料，相当于增大体系压强，对该可逆反应而言，促使平衡逆移，反应达平衡时,PCl₅所占体积百分数增大，故选B.

巩固练习