高考熱點：化學(xué)平衡圖像題的解題思路和要點

趙鑫光

摘要：對高考化學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)的化學(xué)平衡圖像問題，進行歸類總結(jié)和分析，從點、線、面、定量關(guān)系等幾個方面入手，對圖像進行解析，力求深入淺出的引導(dǎo)學(xué)生快速掌握解題方法和技巧。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡 圖像

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡中的圖像，要抓住點、線、面，認(rèn)識圖像。

一、看面

看清直角坐標(biāo)系平面中兩坐標(biāo)軸所表示的物理量。

一般縱坐標(biāo)可以是某物質(zhì)的百分含量、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、反應(yīng)速率等；橫坐標(biāo)一般為反應(yīng)時間、溫度、壓強等。弄清曲線所代表的物理含義，明確縱坐標(biāo)所示的物理量隨橫坐標(biāo)所示的外界條件變化的趨勢。

二、找點

把握圖像中的特殊點，理解其含義，判斷反應(yīng)的特征或所處的狀態(tài)。

1.原點。根據(jù)曲線是否經(jīng)過原點，可判斷反應(yīng)起始特征。如圖Ⅰ中生成物起始濃度為0，圖Ⅱ中逆反應(yīng)速率起始為0，說明反應(yīng)都是從正反應(yīng)開始的。

2.拐點。曲線一般是連續(xù)光滑的，但出現(xiàn)拐點，說明反應(yīng)到了一個新的狀態(tài)，或反應(yīng)過程中外界條件發(fā)生了改變。如圖Ⅰ中，A、B兩點為拐點，從其開始曲線變成平行于橫坐標(biāo)的直線，說明反應(yīng)此時達(dá)到化學(xué)平衡。圖Ⅲ表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率隨時間變化曲線，A、B兩點為拐點，A點表示為tA時達(dá)化學(xué)平衡，B點表示tB時改變條件反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率繼續(xù)增大，平衡正向移動。

3.交點。兩曲線的交點表示在對應(yīng)的條件下，縱坐標(biāo)對應(yīng)的物理量相等。如圖Ⅱ中正、逆反應(yīng)速率的交點P，表示在tP時，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。圖Ⅳ表示某反應(yīng)中兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物配比的關(guān)系曲線，交點M說明在對應(yīng)物質(zhì)的量之比時，兩物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等，隱含著M處對應(yīng)的原料配比即為化學(xué)方程式中兩物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)比。

4.線外的點

在有些圖像中，曲線上的點均表示平衡狀態(tài)，而線外的點即表示非平衡狀態(tài)。如圖Ⅴ中A、C兩點均表示對應(yīng)溫度下反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，而線上方的點B，在對應(yīng)溫度降低轉(zhuǎn)化率才能重新平衡，即反應(yīng)逆向進行，此時vB（正）小于vB（逆），同理曲線下方的點D，vD（正）大于vD（逆）。

三、察線

主要觀察曲線的增減性、斜率、長短高低及連續(xù)性。

1.增減性

如圖Ⅵ表示某反應(yīng)物的百分含量隨溫度的變化關(guān)系曲線是減函數(shù)，說明溫度升高，反應(yīng)物的百分含量減小，平衡正向移動，從而可判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

2.斜率

如圖Ⅶ中，正反應(yīng)速率隨壓強變化的曲線比逆反應(yīng)速率隨壓強變化的曲線斜率大，說明壓強增大時，正反應(yīng)速率的增幅比逆反應(yīng)速率的增幅大，可判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為氣體體積減小方向。即增大壓強平衡正向移動。

3.線的長短、高低

如圖Ⅷ表示在不同溫度下，轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線，OA對應(yīng)的線段OA′比OB對應(yīng)的線段OB′短，說明T1溫度時，OA達(dá)平衡的時間短，反應(yīng)速率快，則有T1大于T2，再根據(jù)達(dá)平衡后T2線高于T1線，判斷出溫度低，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率高，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

4.線的連續(xù)性

在改變外界條件使平衡發(fā)生移動時，物質(zhì)的濃度或反應(yīng)速率隨時間的變化的曲線的連續(xù)性，可判斷改變的是何種外界條件。如圖Ⅸ，t2時，c（反）曲線間斷，c（生）曲線連續(xù)，說明改變的是反應(yīng)物濃度，t3時兩曲線均未連續(xù)，改變條件可能是壓強，t4時兩曲線均連續(xù)，改變條件的瞬間濃度均未變，說明是改變溫度。如圖X，t0時刻v正改變，v逆未改變，說明t0時增加了反應(yīng)物的濃度，使平衡正向移動。

四、析定量關(guān)系

根據(jù)坐標(biāo)軸上的定量關(guān)系，可判斷有關(guān)物理量的變化，確定反應(yīng)方程式。如圖Ⅺ，根據(jù)坐標(biāo)軸上的有關(guān)數(shù)據(jù)，可求出用A、B、C三物質(zhì)來表示的化學(xué)反應(yīng)速率，根據(jù)速率之比，確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3A+B2C。

參考文獻：

[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)選修4.人民教育出版社.