（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 4 小专题突破6 化学反应速率与化学平衡图像题教学案 苏教版

小专题突破6化学反应速率与化学平衡图像题突破一利用速率时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响 专题精讲1当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况做出判断。2速率时间图像(1)改变反应物的浓度(无断点)(2)改变生成物的浓度(无断点)(3)改变气体体系的压强(有断点)对于正反应为气体体积增大(或减小)的反应对于反应前后气体体积不变的反应(4)改变温度(有断点)对于正反应放热(或吸热)的反应(5)加催化剂(有断点)（1）条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。（2）浓度改变时，图像曲线一条无断点，一条有断点；其他条件改变时，图像曲线均有断点。专题精练1对于反应2so2(g)o2(g)2so3(g)h0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(o t1：v正v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)()解析：选c。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加o2的浓度，v正瞬间增大，v逆瞬间不变，a正确；增大压强，v正、v逆都瞬间增大，v正增大的倍数大于v逆，b正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，速率曲线是不连续的，c错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，d正确。2在一密闭容器中发生反应n23h22nh3hp2p3，则正反应为气体体积减小的反应，ht2，则正反应为气体体积增大的反应，hv逆；m点为刚达到的平衡点；m点后为平衡受温度的影响情况，即升温，a的百分含量增加或c的百分含量减少，平衡左移，故正反应hv逆；则l线右下方的点(f点)，v正pqb正反应是吸热反应；mnpqc正反应是放热反应；mnpq解析：选d。图像中有三个变量，应先确定一个量不变来分别讨论另外两个量之间的关系。确定压强不变，讨论t与a的转化率的关系：同一压强下，温度越高，a的转化率越大，说明正反应是吸热反应；确定温度不变，讨论压强与a的转化率的关系：同一温度下，压强越大，a的转化率越大，说明正反应是气体体积减小的反应，即mnpq。4(双选)(2020无锡高三模拟)t0时，在2 l的密闭容器中发生反应：x(g)y(g)z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为t1、t2时发生反应，x的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述中正确的是()a该反应的正反应是放热反应bt0时，从反应开始到平衡时：v(x)0.083 moll1min1c图a中反应达到平衡时，y的转化率为37.5%dt1时，若该反应的平衡常数k为50，则t1t2，温度越高，x的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应是放热反应，a项正确；v(x)0.042 moll1min1，b项不正确；y的转化率为100%62.5%，c项不正确；由题图a可知，x、y、z的物质的量变化量之比为112，则反应为x(g)y(g)2z(g)，则t0时平衡常数为33.3a点b点：v逆v正恒温，t1时再充入o3解析：选c。a项，由题图可知，该反应为放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向移动，no2含量升高，错误；b项，02 s内，v(o3)v(no2)0.1 moll1s1，错误；c项，升高温度，no2含量升高，速率增大，v正：b点a点，b点反应逆向进行，故v逆v正，正确；d项，t1时再充入o3，平衡正向移动，v正v逆，错误。突破三新型图像突破专题精讲新型图像往往根据实际工业生产，结合图像，分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，在高考中受到命题者的青睐。1转化率投料比温度图像将燃煤废气中的co2转化为甲醚的反应原理为2co2(g)6h2(g)ch3och3(g)3h2o(g)。已知在压强为a mpa下，该反应在不同温度、不同投料比时，co2的转化率如图：此反应_(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，增大投料比n(h2)/n(co2)，则平衡常数k将_(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】当投料比一定时，温度越高，co2的转化率越小，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变化而变化。【答案】放热不变2根据图像判断投料比采用一种新型的催化剂(主要成分是cumn合金)，利用co和h2制备二甲醚(dme)。主反应：2co(g)4h2(g)ch3och3(g)h2o(g)副反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)co(g)2h2(g)ch3oh(g)测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中n(mn)/n(cu)约为_时最有利于二甲醚的合成。【解析】由题图可知，当催化剂中n(mn)/n(cu)约为2.0时，co的转化率最大，生成的二甲醚最多，同时副产物的产率相对较小。【答案】2.03废物回收及污染处理图像(1)一定条件下，用fe2o3、nio或cr2o3做催化剂对燃煤烟气进行回收，反应为2co(g)so2(g)2co2(g)s(l)h270 kjmol1。其他条件相同、催化剂不同，so2的转化率随反应温度的变化如图1，fe2o3和nio做催化剂均能使so2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择fe2o3的主要优点是_。某科研小组用fe2o3做催化剂，在380 时，分别研究了n(co)n(so2)为11、31时so2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(co)n(so2)31的变化曲线为_。(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少nox的排放，这使nox的有效消除成为环保领域的重要研究课题。某研究小组在实验室以agzsm5为催化剂，测得no转化为n2的转化率随反应温度变化的情况如图3所示。若不使用co，温度超过775 k时，发现no的分解率降低，其可能的原因是_；在n(no)/n(co)1的条件下，应控制的最佳温度在_左右。【答案】(1)fe2o3做催化剂时，在相对较低温度下即可获得较高的so2转化率，从而节约能源a(2)no的分解反应是放热反应，升高温度不利于分解反应正向进行870 k专题精练6以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2co2(g)6h2(g)ch3ch2oh(g)3h2o(g)。某压强下的密闭容器中，按co2和h2的物质的量之比为13投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()aa点的平衡常数小于b点bb点，v正(co2)v逆(h2o)ca点，h2和h2o的物质的量相等d其他条件恒定，充入更多h2，v(co2)不变解析：选c。从图像可知，温度越高氢气的含量越高，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故平衡常数：ab，a错误；b点只能说明该温度下，co2和h2o的浓度相等，不能说明v正(co2)v逆(h2o)，b错误；从图像可知，a点h2和h2o的物质的量百分数相等，故物质的量相等，c正确；其他条件恒定，充入更多h2，使反应物浓度增大，正反应速率增大，即v(co2)增大，d错误。7(2017高考全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(c4h10)脱氢制1丁烯(c4h8)的热化学方程式如下：c4h10(g)=c4h8(g)h2(g)h1已知：c4h10(g)o2(g)=c4h8(g)h2o(g) h2119 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(g)h3242 kjmol1反应的h1为_kjmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。a升高温度b降低温度c增大压强 d降低压强 (2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。 解析：(1)根据盖斯定律，可得，则h1h2h3119 kjmol1242 kjmol1123 kjmol1。反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x0.1。反应为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，a项正确；降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，d项正确。(2)结合图(b)可看出随着n(氢气)/n(丁烷)增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时，逆反应速