2025年高中化學第06講 化學反應速率與化學平衡的圖像-【學生版】新高二化學暑假銜接（人教版）

第06講化學反應速率與化學平衡的圖像1．會判斷速率與時間圖像，知道速率變化的原因。2．會分析全程速率與時間圖像，能解釋速率突然變化的原因。3．會判斷含量與時間、含量與溫度/壓強等各類圖像，深化對化學反應速率與化學平衡原理的認識。1．速率與時間圖像中速率突變的原因。2．含量與時間、含量與溫度/壓強圖像中，能判斷有關量的大小及其原因。1．速率與時間圖像判斷。2．含量與時間、含量與溫度/壓強圖像的分析。一、速率－時間圖像1．含“斷點”的速率—時間圖像圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低升高降低正反應為________正反應為吸________壓強增大減小增大減小正反應為氣體體積________的反應正反應為氣體體積________的反應2．“漸變”類速率—時間圖像圖像分析結論t1時v′正________，v′逆逐漸增大；v′正＞v′逆，平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變，增大反應物的濃度t1時v′正________，v′逆逐漸減??；v′逆＞v′正，平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變，減小反應物的濃度t1時v′逆________，v′正逐漸增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變，增大生成物的濃度t1時v′逆________，v′正逐漸減??；v′正＞v′逆，平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變，減小生成物的濃度3．全程速率—時間圖像如：Zn與足量鹽酸的反應，化學反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因：①AB段(v增大)，________________________________________________；②BC段(v減小)，________________________________________________。二、反應進程折線圖此類圖像一般縱坐標表示物質的量、濃度、百分含量、轉化率，橫坐標表示反應時間。解題的關鍵是找轉折點。①轉折點之前，用外因對速率的影響分析問題，用“先拐先平，數(shù)值大”的規(guī)律判斷不同曲線表示溫度或壓強的大??；②轉折點之后是平衡狀態(tài)或平衡移動，解題時要抓住量的變化，找出平衡移動的方向，利用化學平衡移動原理推理分析。反應：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH類型轉化率－時間－溫度轉化率－時間－壓強含量－時間－溫度含量－時間－壓強圖像說明p一定時，ΔH____0T一定時，a＋b__c＋dT一定時，a＋b__c＋dT一定時，a＋b__c＋dp一定時，ΔH__0T一定時，a＋b__c＋d解題策略“先拐先平”速率大，壓強大或溫度高，再根據(jù)勒夏特列原理判斷圖像變化從而得出結論三、恒壓(或恒溫)線此類圖像的縱坐標為某物質的平衡濃度或轉化率，橫坐標為溫度或壓強，解答此類問題，要關注曲線的變化趨勢，有多個變量時，注意控制變量，即“定一議二”。反應：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH圖像結論a＋b__c＋d，ΔH__0a＋b__c＋d，ΔH__0四、其他圖像aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH類型圖像說明百分含量－時間圖t1點時，C的百分含量的增加量為狀態(tài)Ⅰ大于狀態(tài)Ⅱ；條件改變時，平衡不發(fā)生移動。所以狀態(tài)Ⅰ改變的條件有兩種可能：①使用______；②________，且反應前后氣體分子數(shù)不變百分含量－溫度圖T1為平衡點。T1點以前，v(正)＞v(逆)，反應沒有達到化學平衡狀態(tài)；T1點以后，隨著溫度的升高，C的百分含量減小，表示化學平衡向______方向移動，正反應為______反應，ΔH＜0百分含量－壓強圖p1為平衡點。p1點以前，v(正)＞v(逆)，反應沒有達到化學平衡狀態(tài)；p1點以后，隨著壓強的增大，C的百分含量減小，表示化學平衡向______方向移動，正反應為氣體分子數(shù)________的反應L線上所有的點都是平衡點。L線的左上方(E點)，A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量，所以，E點v正______v逆；則L線的右下方(F點)，v正______v逆速率－時間圖t1時刻，外界條件發(fā)生變化，使v(正)、v(逆)同時增大，且v(逆)＞v(正)，平衡____向移動速率－溫度圖______正、逆反應速率____，是______。交點往后，溫度升高，使v(正)、v(逆)同時增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移動，可推出正反應為______反應速率－壓強圖交點M是平衡狀態(tài)，壓強繼續(xù)增大，正反應速率增大得快，平衡______向移動百分含量－投料比圖按照____________投料，生成物的百分含量最高，a＝______；溫度升高，生成物的百分含量增大，正反應為______反應轉化率－溫度圖T0之前未達平衡，反應物的轉化率增大；T0后繼續(xù)升高溫度，反應物的轉化率減小，說明正反應的ΔH＜0，也可能發(fā)生副反應有關平衡圖像題的解題策略考點一：速率與時間圖像例1．（2023·新疆生產建設兵團部分名校高二上學期期中）在一定條件下反應A(g)＋B(g)C(g)ΔH＜0達到平衡后，改變條件，正、逆反應速率隨時間的變化如圖，下列說法正確的是A．圖①改變的條件可能是增大A的濃度，達到新平衡后A的轉化率增大B．圖②改變的條件是加壓，達到新平衡后A的轉化率不變C．圖③改變的條件可能是減小A的濃度，達到新平衡后A的轉化率減小D．圖④改變的條件是升溫，達到新平衡后A的轉化率減小考點二：反應進程折線圖例2．（2022·湖南益陽市高二上學期期末）在容積不變的密閉容器中，一定量的SO2和O2發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，溫度分別為T1和T2時，SO3的體積分數(shù)隨時間的變化如圖所示，平衡時體系的壓強分別為p1、p2。下列說法正確的是A．T1＞T2B．該反應的ΔH＞0C．p1＜p2D．若T1、T2時該反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＜K2考點三：綜合圖像例3．（2023·江西贛州高二上學期期中）已知反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1溫度不同(T2＞T1)。下列圖象正確的是圖象選項ABCD考點四：投料比—轉化率相關圖像例5．采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu－Mn合金)，利用CO和H2制備二甲醚(DME)。主反應：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)測得反應體系中各物質的產率或轉化率與催化劑的關系如圖所示。則催化劑中eq\f(n(Mn),n(Cu))約為________時最有利于二甲醚的合成。1．（2023·河北邢臺市高二上學期期末）用Cl2生產某些含氯有機物時會生成副產物HCl，利用下列反應可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＜0。在恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應物發(fā)生上述反應，下列示意圖正確且能說明反應最終達到平衡狀態(tài)的是A．①②③ B．②③ C．③ D．④2．（2023·遼寧凌源市高二上學期11月月考）往某一密閉的容器中充入一定量的NO和CO氣體，發(fā)生反應2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH，反應過程中NO的平衡轉化率隨溫度、壓強變化的關系如圖所示。下列說法錯誤的是A．該反應的反應物的總能量大于生成物的總能量B．p1＜p2C．加入合適的催化劑，ΔH的大小和CO的平衡轉化率均保持不變D．適當?shù)亟档蜏囟?，可使該反應的平衡常?shù)增大3．（2023·北京第四中學高二上學期期中）工業(yè)上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH＜0；其它條件不變時，相同時間內CO的轉化率隨溫度T的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是A．狀態(tài)X時，v消耗(CO)＝v生成(CO)B．一定壓強下，升高溫度，CO的平衡轉化率降低C．相同溫度時，增大壓強，可以提高CO的轉化率D．狀態(tài)X時，選擇合適催化劑，可以提高相同時間內CO的轉化率4．（2022·河南邢臺高二上學期第一次月考）一定溫度下，在體積分別為V1、V2(V1＞V2)的兩個恒容密閉容器中充入等物質的量的X(g)，發(fā)生反應2X(g)2Y(g)＋Z(g)，下列圖示中，能正確表示Z的體積分數(shù)(φ)與反應時間(t)的關系的是(p1、p2分別表示體積為V1、V2的密閉容器的壓強)A． B．C． D．5．（2023·福建漳州高二上學期期末）在2L的恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH。根據(jù)圖像，下列說法正確的是A．一定溫度下，y表示平衡常數(shù)或壓強B．平衡時O2的轉化率為50%C．t1改變的條件為降低壓強D．該反應的ΔH＞06．（2022·河南洛陽高二上學期期中）已知：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－1200kJ·mol－1，改變某一反應條件(溫度T1＜T2)，下列圖象正確的是A． B．C． D．7．（2023·山東濰坊高二上學期期中）硝酸廠常用催化還原法處理尾氣，CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2，反應原理為CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(l)ΔH＜0，NO2(g)平衡轉化率隨溫度或壓強的變化如圖所示。下列說法正確的是A．速率大小：v(a)＞v(c)B．p1＜p2C．平衡常數(shù)：Ka＜Kb＜KcD．使用合適的催化劑，NO2的平衡轉化率增大8．（2022·山東高二上學期12月月聯(lián)合調研）根據(jù)圖示，下列得出的結論錯誤的是A．圖1是mA(g)＋nB(g)pC(g)中平衡時C的百分含量與壓強的關系，說明m＋n＞pB．圖2是A＋BC中A的百分含量隨溫度變化的曲線，說明該反應是放熱反應C．圖3是對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)，當其他條件一定時A的百分含量隨壓強變化的圖像，其中E點v正＞v逆D．圖4是對于反應A(g)＋B(g)2C(g)在一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強p1＞p21．（2023·北京豐臺區(qū)高二上學期期中N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0達平衡狀態(tài)后，改變某一條件，下列圖象與條件變化一致的是A．升高溫度B．增大N2濃度C．改變壓強D．加入催化劑2．（2023·山西長治市、忻州市高二上學期10月月考）某恒容密閉容器中存在可逆反應2A(g)＋3B(g)D(g)＋2E(g)ΔH＜0，反應開始后正、逆反應速率隨著時間的變化情況如圖所示，下列說法中正確的是A．t1～t2時間段內，3v正(B)＝2v逆(E) B．t2～t3時間段內平衡向右移動C．t2時刻改變的條件是降低溫度 D．t2時刻向容器中加生成物的同時分離出反應物3．（2023·廣東佛山高二上學期期末）反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，SO2轉化率α隨時間變化如圖所示。要使反應由過程a變?yōu)檫^程b，可采取措施是A．升高溫度 B．加大O2的投入量 C．加催化劑 D．增大壓強4．（2023·江蘇揚州邗江區(qū)高二上學期期中）一定條件下的可逆反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，下列圖示與對應的敘述相符的是A．圖甲所示：T1＜T2，該反應的ΔH＜0B．圖乙所示：若該反應中反應系數(shù)的關系為a＋b＜c＋d，則P1＞P2＞P3C．圖丙所示：點E時，v正＞v逆D．圖丁所示：該反應中反應系數(shù)的關系為a＋b＞c＋d5．（2023·湖南邵陽市武岡市高二上學期期中）已知反應N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋57kJ·mol－1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．A、C兩點氣體的平均相對分子質量：A＞CB．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺C．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法D．A、C兩點的反應速率：A＞C6．（2023·山西太原高二上學期期中對于2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，且壓強p1＜p2。下列圖像中曲線變化錯誤的是A． B．C． D．7．（2023·山東滕州高二上學期期中）對于可逆反應：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH＜0，下列描述平衡移動的圖象正確的是A． B．C． D．8．（2022年四川遂寧市上學期期末）在某密閉容器中，可逆反應：A(g)＋B(g)xC(g)符合圖像(I)所示關系。由此推斷，對圖像(I)和(II)說法不正確的是A．x＝1B．正反應為放熱反應C．若P3＞P4，則y軸可表示B的質量分數(shù)D．若P3＞P4，則y軸可表示混合氣體的平均相對分子質量9．（2023·浙江杭州市高二上學期期中）已知：A(g)＋2B(g)3C(g)ΔH＜0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和2molB發(fā)生反應，t1時達到平衡狀態(tài)I，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是A．t2時改變的條件：向容器中加入AB．平衡時B的體積分數(shù)φ：φ(II)＝φ(I)C．t2～t3時反應向