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1、化学平衡图像题解答化学平衡图像题解答化学平衡化学平衡10月月7日，以色列女科学家阿达日，以色列女科学家阿达约纳特和英约纳特和英国科学家文卡特拉曼拉马克里希南、美国国科学家文卡特拉曼拉马克里希南、美国科学家托马斯施泰茨一道，因为在核糖体科学家托马斯施泰茨一道，因为在核糖体的结构和功能研究中做出突出贡献而获得了的结构和功能研究中做出突出贡献而获得了瑞典皇家科学院颁发的瑞典皇家科学院颁发的2009年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 约约纳纳特特是是世世界界上上第第四四位位获获得得诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖女女科科学学家家。在在她她之之前前获获得得过过此此奖奖的的女女科科学学家家包包括括1911年年获获奖奖的
2、的法法国国科科学学家家居居里里夫夫人人、1935年年获获奖奖的的法法国国科科学学家家约约里里奥奥居居里里和和1964年年获获奖奖的的英英国国科科学学家家霍霍奇奇金金 今年获得诺贝尔化学奖的三位科学家都成功绘制今年获得诺贝尔化学奖的三位科学家都成功绘制了不同抗生素与核糖体结合的三维模型。根据瑞了不同抗生素与核糖体结合的三维模型。根据瑞典皇家科学院典皇家科学院7日发表的一份声明，日发表的一份声明，“这些模型这些模型将直接有助于拯救生命和减轻人类的病痛将直接有助于拯救生命和减轻人类的病痛”，因，因为为“核糖体对于生命极为重要，它们也是研发新核糖体对于生命极为重要，它们也是研发新抗生素的关键。抗生素的
3、关键。”究其原因，许多抗生素都是通究其原因，许多抗生素都是通过阻断核糖体的方式来杀死细菌的。弄清楚抗生过阻断核糖体的方式来杀死细菌的。弄清楚抗生素作用于细菌核糖体的机理，对于解决细菌抗药素作用于细菌核糖体的机理，对于解决细菌抗药性的问题非常重要。性的问题非常重要。我们都知道，细菌抗药性的日益增强已经成我们都知道，细菌抗药性的日益增强已经成为世界医药界和各国政府面临的一大问题，特别为世界医药界和各国政府面临的一大问题，特别是一些对普通抗生素具备超强抗药性的超级病菌是一些对普通抗生素具备超强抗药性的超级病菌的出现和流行，更成为人类健康的重大潜在威胁。的出现和流行，更成为人类健康的重大潜在威胁。约纳
4、特等人的研究恰恰为医药界开发能更好地作约纳特等人的研究恰恰为医药界开发能更好地作用于病原菌核糖体的新型抗生素等问题打下了基用于病原菌核糖体的新型抗生素等问题打下了基础。础。有关图象问题，可按以下的方法进行分析：有关图象问题，可按以下的方法进行分析：认清坐标系认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。勒夏特列原理挂钩。紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。参加或生成等。看清速率的变化及
5、看清速率的变化及变化量变化量的大小，在条件与变化之的大小，在条件与变化之间搭桥。间搭桥。看清看清起点、拐点、终点起点、拐点、终点，看清曲线的，看清曲线的变化趋势变化趋势。先拐先平先拐先平。例如，在转化率。例如，在转化率-时间图上，先出现拐时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。高、浓度大、压强高。定一议二定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。变再讨论另外两个量的关系。一、一、浓度浓度-时间图时间图：tcCAB1)写出化学反应方程式：写
6、出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：A+2B 3CA的转化率的转化率=33.3%B的转化率的转化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：例：例：练：练：5A 3B+2CA的转化率的转化率=62.5%1、何为反应物、生成物、何为反应物、生成物2、反应物、生成物计量数关系、反应物、生成物计量数关系3、是否为可逆反应、是否为可逆反应浓度浓度-时间图像的关键时间图像的关键:练习练习例例题题1.1.今今有有正正反反应应放放热热的的可可逆逆反反应应，若若反反应应开开始始经经t t1 1s s后
7、后达达平平衡衡，在在t t2 2s s时时由由于于反反应应条条件件改改变变，使使平平衡衡破破坏坏，到到t t3 3s s时时又又达达平平衡衡，如如右右图图所所示示，（1 1）该该反反应应的的反反应应物物是是_（2 2）该该反反应的化学方程式为应的化学方程式为_ _（3 3）分析从）分析从t t2 2到到t t3 3时曲线改变的原因是（时曲线改变的原因是（）A A、增大了、增大了X X或或Y Y的浓度的浓度B B、使用了催化剂、使用了催化剂C C、缩小体积，使体系压强增大、缩小体积，使体系压强增大D D、升高了反应温度、升高了反应温度X、YX+Y ZD解题指导：解题指导：水平线代表平衡水平线代表
8、平衡状态状态各物质的各物质的c呈反应系数呈反应系数比比达到平衡前，一般反应物达到平衡前，一般反应物浓度减小，产物浓度增大。浓度减小，产物浓度增大。二、速度二、速度-时间图：时间图：可用于：可用于：1 1、已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放、已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放 热，反应前后气体体积的变化。热，反应前后气体体积的变化。2 2、(已知反应已知反应)判断引起平衡移动的因素。判断引起平衡移动的因素。tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。增大反应物浓度增大反应物浓度正正tvv正正v逆逆t1 t2引起平
9、衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ，平衡，平衡 将向将向 方向移动。方向移动。减小生成物浓度减小生成物浓度正正二、速度二、速度-时间图：时间图：已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是温度的变化是 (升高或降低升高或降低)，平衡向，平衡向 反应方向移动，正反应是反应方向移动，正反应是 热反应。热反应。t1 t2tvv正正v逆逆升高升高正正吸吸若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的画出平衡移动过程中的 v-t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正二、速度二、速度-时间图：时间图：
10、对于对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时，改变压强时有如下图变化，则压强变化是有如下图变化，则压强变化是 (增大或增大或减小减小)，平衡向，平衡向 反应方向移动，反应方向移动，m+n p+q(、=)。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆p+q，平衡后降低压强，平衡后降低压强时，画出相关的时，画出相关的 v t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 t2tvv正正对于反应对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能
11、是什么？并说明理由。因素可能是什么？并说明理由。由于由于v正正、v逆逆均有不同程度的增均有不同程度的增 大，引起平衡移动的因素可能大，引起平衡移动的因素可能 是是 a.升高温度升高温度 b.增大压强增大压强。根。根 据反应方程式，升高温度平衡据反应方程式，升高温度平衡 向逆反应方向移动，与图示相向逆反应方向移动，与图示相 符；增大压强平衡向正反应方符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。素是升高温度。对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图有如下图所示的变化，请分析所示的变化
12、，请分析t1时的改变因素可能是什时的改变因素可能是什么？并说明理由。么？并说明理由。二、速度二、速度-时间图：时间图：v逆逆t1 tvv正正由于由于v正正、v逆逆相同程相同程 度度的增大，的增大，t1时的改变因素时的改变因素可能是可能是 a.加入加入(正正)催化剂催化剂 b.当当m+n=p+q时增大压时增大压强强。平衡没有移动。平衡没有移动。练习练习 1、以、以mA（g）+nB（g）qC（g）；为例：为例：若增大压强，或升高温度，重新达若增大压强，或升高温度，重新达到平衡到平衡v正正、v逆逆变化如图，则变化如图，则H_0，m+n_qV正正V逆逆Vtt2t1三、某物质的转化率三、某物质的转化率(
13、或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压或压 强强)图：图：tA A的的转转化化率率T1T2对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应吸热正反应吸热tB的的转转化化率率P1P2m+np+qtT1T2A%A%正反应放热正反应放热C%C%tP1P2m+n=p+q三、某物质的转化率三、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压或压 强强)图：图：对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1m+np+q正反应放热正反应放热m+np+qPA%A%300200正反应吸热正反应吸热m+n=p+q四、某物质的转
14、化率四、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-温度温度(或压强或压强)图：图：对于对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有如下图有如下图所示的变化，图中所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示：A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A%D、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY100200300A、D五、其它：五、其它：Tvv逆逆v正正T1T2正反应吸热正反应吸热Tvv正正v逆逆正反应吸热正反应吸热TC%C%450正反应放热正反应放热PA%A%P1m+n P P 1 1T T2 2 T pm+n p放热反应放热
15、反应放热反应放热反应C%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 1例例2.右图曲线右图曲线a表示放热反应表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中进行过程中X的转化率随时间变的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是曲线进行，可采取的措施是 A升高温度升高温度 B加大加大X的投入量的投入量 C加催化剂加催化剂 D减小体积减小体积CD例例3.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)2C(g
16、)；H0)中中NO 的最大转化率与温度的关的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有系曲线。图中坐标有A A、B B、C C、D D、E 5E 5点，其中表点，其中表示未达平衡状态且示未达平衡状态且V V正正VV逆逆的点是的点是 。C点点0ABCEDTNO转化率3、图表示反应图表示反应N2（g）3H2（g）2NH3（g）；）；H92.2kJ/mol。在某段。在某段时间时间t0t6中反中反应应速率与反速率与反应过应过程的曲程的曲线图线图，则则氨的百分氨的百分含量最高的一段含量最高的一段时间时间是是 ()A t0t1 B t2t3 C t3t4 D t5t6练习：A 4、右图是温度和压强对、右图是温度和压强对 XY 2z反应影响的反应影响的 示意图。图中横坐标表示示意图。图中横坐标表示 平衡混合气体中平衡混合气体中Z的体积分的体积分 数。下列叙述正确的是（数。下列叙述正确的是（）A.上述可逆反应的正反应为放热反应上述可逆反应的正反应为放热反应 B.X、Y、Z均为气态均为气态 C.X和和Y中只有一种为气态，中只有一种为气态，Z为气态为气态 D.上述反应的逆反应的上述反应的逆反应的H0练习：C5.下列图象中，不能表示反应下列图象中，不能表示反应A2(g)3B2(g)2AB3(g)（H0）平）平衡体系的是衡体系的是()练习：D