易错 12 化学平衡图像
【易错分析】
图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一,从近几年的高考试题看, 化学反应
速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点,要求能够分析图像、图表,结合化学 平衡
移动原理答题。反应速率与化学平衡图像题有如下几种类型:分析外界条件对反应速率及化
学平衡的影响、由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体
物质化学计量数的变化关系)、由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义、由反应和
图像判断符合图像变化的外界条件、由反应判断图像正误等。
【错题纠正】
例题 1、合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究 CO2 与 CO 之间的转化。为了弄清其规
律,让一定量的 CO2 与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)
ΔH,测得压强、温度对 CO、CO2 的平衡组成的影响如图所示:
回答下列问题:
(1)p1、p2、p3 的大小关系是________,欲提高 C 与 CO2 反应中 CO2 的平衡转化率,应采取
的措施为_____________。图中 a、b、c 三点对应的平衡常数大小关系是____________。
(2)900 ℃、1.013 MPa 时,1 mol CO2 与足量碳反应达平衡后容器的体积为 V,CO2 的转化率
为________,该反应的平衡常数 K=________。
【解析】(1)正反应是气体体积增大的反应,增大压强,CO 的含量降低,根据图像可知,在
温度相等时 p1 对应的 CO 含量最高,则 p1、p2、p3 的大小关系是 p1v(逆),温度越高,CO2 的平衡转化率越小,则说明该反应的正向是放热反应,故 ΔH<
0;②若起始时,CO2、H2 的浓度分别为 0.5mol·L-1、l mol·L-1,根据题意建立如下三段式:
2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g)+ 4H2O(g)
起始量/ mol·L-1 0.5 1 0 0
转化量/ mol·L-1 0.5×50% 0.75 0.125 0.5
平衡量/ mol·L-1 0.25 0.25 0.125 0.5
由三段式所得数据计算,反应的平衡常数 K= 풄(C2H4) ∙ 풄ퟒ(H2O)
풄ퟐ(CO2) ∙ 풄ퟔ(퐇ퟐ) =512,因为 P 和 Q 对应的温度
相同,故平衡常数相同。