2019高考化学三轮冲刺最后天之考前争分系列热点突破四化学反应速率与化学平衡图像解题方法学案8

1、化学反应速率与化学平衡图像解题方法突破方法1.化学平衡图像题的思维流程3.解题技巧(1) “定一议二”原则在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，讨论横轴与曲线的关系。如反应2A(g)+B(g)2c(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示纵轴为A的平衡转化率(”)，横轴为反应温度(T)。定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，

2、A的转化率增大，故p2>pi。(2) “先拐先平数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，“表示反应物的转化率)或压强较大如图3所示，4(A)表示反应物A的体积分数。图2:T2>Ti,正反应放热。图3:pi<p2,正反应为气体体积减小的反应。(3)三看分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。例12017河南郑州质检一定条件下向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化，图乙表示反应速率随时间的变化，

3、t2、t3、t4、t5时刻后各改变一种条件，且改变条件均不同。若t4时刻改变条件是压强，B.该反应的化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)C. t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度D. B的起始物质的量为0.04mol答案C解析由题图甲可知，15s内c(C)由0.05molLT升高到0.11molL，则有v(C)一10.11-0.05mol-L15s0.004mol-L1-s1,A正确。由题图甲可知,11时刻达到平衡状态时，Ac(A)、Ac(C)分别为0.09mol-L0.06mol-L一，则A、C的化学计量数之比为3：2;由题图乙可知，14时刻改变压强

4、，正、逆反应速率同等程度变化，说明反应前后气体总分子数相等，从而推知该反应为3A(g)B(g)+2C(g),B正确。12时刻正、逆反应速率均增大，可能是升高温度；13时刻正、逆反应速率均同等程度增大，可能是加入了催化齐J;15时刻正、逆反应速率均增大，不可能是仅增大反应物浓度引起的，C错误。起始时加入0.1molC,此时c(C)=0.05mol-L1,则容器容积为八八尸mo一t=2L;由题图0.05mol甲可知，反应中消耗0.09mol-L1A,则生成0.03mol-L1B,故B的起始物质的量为0.05molL1X2L-0.03mol-L1X2L=0.04mol,D正确。例22017XX济宁期

5、末氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。(1)在压弓虽为0.1MPa条件下，将CO和H的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)+2Ha(g)CHOH(g)AH<0。下列有关叙述能说明该反应达到平衡状态的是(填序号)。a.混合气体的密度不再变化b. CO和H2的物质的量之比不再变化c. v正(H2)=v逆(CH3OH)d. CO在混合气体中的质量分数保持不变TiC时，在一个容积为5L的恒压容器中充入1molCO、2molH2,经过5min达到平衡，CO的转化率为0.75,则TiC时，CO(g)+2H2(g)CHOH(g)的平衡常数K=TiC时，在容积为5L的恒容容器中充入一定

6、量的H和CO反应达到平衡时CHOH,nH2,y_、rnH2,-的体积分数与的关系如图甲所示。温度不变，当ZZ=2.5时，达到平衡状态，CHOHnCOnCO的体积分数可能是图像中的点。/il111/»(：()%CHOHl甲O9R7LO.0.O.转化率N。的平施窗j化率与压强、温度的关系0.6(2)用催化转化装置净化汽车尾气,装置中涉与的反应之一为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO(g)。探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图乙所示的曲线。催化装置比较适合的温度和压强是。测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量

7、随时间变化曲线如图丙所示。则前10s内，CO和NO百分含量无明显变化的原因是°答案(1)ad75F(2)400K、1MPa尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应所需的温度)解析(1)恒压条件下进行反应CO(g)+2H2(g)CHOH(g),容器的容积不断变化，混合气体的总质量不变，则气体的密度不断变化，若混合气体的密度不再变化，则达到平衡状态，a正确；若按物质的量之比为1：2投入CO和H2的话，二者的物质的量之比一直不变，b错误；达到平衡时，v正(H"=2v逆(CHOH),c错误；CO在混合气体中的质量分数保持不变，则n(CO)保持不变，该反应达到平衡状态，d正确。TiC时

8、，恒压容器中进行反应，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.75,则平衡时混合气体的总物质的量为1.5mol;根据恒温恒压时，气体的体积之比等于其物质的量之比，此时容器的容积为5LX1.5mol3mol=2.5L,则平衡时CO(g)、H2(g)、CHOH(g)的浓度分别为0.1mol-L1、0.2mol-LcCHOH0.3cCOc2件=0.1X0.22=75°Tic时，图甲中,nH2nH2C点n=2,奇由2变为2.5,相当于增力口比的量,平衡正向移动，根据勒夏特列原理分析可知，n(CHOH/曾加量小于n总(气体)的增加量，则CHOH的体积分数减小，故图中F点符合要求。（2）由图乙可

9、知，在压强一定时，温度越低，NO的平衡转化率越高，故应选用400K下进行反应；在400K时，增大压强，NO的平衡转化率变化不大，故可选用较低压强下进行反应，降低对设备的要求，可选用压强为1MPa的条件。汽车在冷启动时，发动机水温低，催化装置中催化剂未达到其理想的工作温度，反应2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO（g）进行的程度较小，故COmNO百分含量无明显变化。答案A解析该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，A崛小，A正确；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，v（正）、v（逆）均增大，平衡正向移动，则v（正）v（逆），B错误；升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，C

10、错误；平衡后，增大压强，v（正）、v（逆）均增大，平衡正向移动，则v（正）v（逆），D错误。2.A.图（1）是N2（g）+3H2（g）2NH（g）的化学平衡图像，在t。时刻充入一定量的NH,平衡逆向移动B.图(2)中p2>pi,Tl>T2C.图(3)表示的化学方程式为2A=即3CD.图(4)对应反应2X(g)+3Y(g)2Z(g)AH<0,y可以表示Y的百分含量答案B解析在to时刻充入一定量的NH,v'(正)应与平衡点相连，A项错误；由先拐先平知p2>p,Ti>T2,B项正确；图(3)表示的是可逆反应，C项错误；温度升高，平衡逆向移动，丫的百分含量将增大，

11、D项错误。化学反应速率与化学平衡图像解题方法专题训练1 .对于可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)AH<0,下列图像表示正确的是()仃中化,可元此化制答案C解析使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，A项错误；温度升高，平衡逆向移动，A的转化率会降低，B项错误；温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间最短升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数降低，C项正确；平衡常数只与温度有关，D项错误。2 .在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g),温度Ti、Ta下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W

12、点放出的热量B. T2下，在011时间内，v(Y)=amolL1min111C. M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D. M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小答案C解析依据题中图示，可看出T1>Ta,由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2V(Y)=v(X)=a二上molL一min1,B项错误;11C项，T1>Ta且M点的Y的浓度大于N点的，故M点v逆大于N点v逆，而M点vf=v逆，所以M点v正大于N点v逆，C项正确；D项，恒容时充入X,压强增

13、大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。3. 2017XX合肥教学质量检测在密闭容器中进行反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)AH>0o下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()L<)x10温度°时间D平衡常数K答案C解析正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，A错误；正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，Z的含量升高，B错误；升高温度或增大压强，平衡均向正反应方向进行，X的转化率升高，C正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数为定值，D错误。4. 2017惠州调研在2L密闭容器中进行反应C(s)+HbO(g)CO(g)+Hb

14、(g)AH>0,测得C(H2O)随反应时间(1)的变化如图所示。下列判断正确的是()A.B.C.D.LOO，七(H式”(mN,l')0550,500,251012f/min1105min内，v(H2)=0.05mol-Lmin5min时该反应的K值一定小于12min时的K值10min时，改变的外界条件可能是减小压强5min时该反应的v(正)大于11min时的v(逆)答案解析._1,10.50mol-L由题图可知，05min内Ac(H2O)=0.50mol-L,则有v(HzO)=5=0.10mol反应条件,-L1-min1,v(H2)=v(H2O)=0.10mol-L1-min1,

15、A错误；10min时改变c(H2O)逐渐减小至0.25mol-L1,说明反应正向移动，且反应速率加快，应由升高温度引起，则有K(5min)<K(12min),B正确；10min后c(HzO)逐渐减小，若减小压强，c(H2O)在10min时会瞬间减小，反应速率也会减慢，C错误；由B项分析可知，11min时温度高于5min时温度，根据温度越高，反应速率越快可知,于11min时的v(逆)，D错误。5.温度为To时，在容积固定的密闭容器中发生反应：5min时该反应的v(正)小X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)，4min时达到平衡，各物质浓度随时间变化的关系如图甲所示。其他条件相同，温度分别为T

16、i、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图乙所示。下列叙述正确的是甲A.发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v(X)=v(Y)=2v(Z)B.C.图甲中反应达到平衡时，To时，该反应的平衡常数为丫的转化率为37.5%33.3D.该反应正反应的反应热AH<0答案C解析由图甲可知，平衡时，X、丫Z的物质的量浓度变化量分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,化学计量数之比等于反应物、生成物的物质的量变化量之比，故反应为X(g)+Y(g)2Z(g);由图乙可知，温度为Ti时先达到平衡，所以Ti>F,温度越高，平衡时Z的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向正反

17、应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应。A项，由上述分析可知，反应为X(g)+Y(g)2Z(g),速率之比等于各物质的化学计量数之比，所以反应时各物质的反应速率大小关系为2V(X)=2v(Y)=v(Z),错误；B项，由图甲可知，Y的起始浓度为0.4mol/L,平衡时Y的物质的量浓度为0.15mol/L，丫的浓度变化了0.25mol/L，故平衡时丫的转化率为彳：/：*100%62.5%,错误；C项，由图甲可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.05mol/L、c270.520.15mol/L、0.5mol/L,K=-=-=33.3,正确；D项，由上述分析可cX-cY0

18、.05X0.15知，该反应正反应为吸热反应，故AH>0,错误。6.2017XXXX区质检I2在KI溶液中存在下列平衡：12(aq)+I(aq)I3(aq),某12、KI混合溶液中，c(I3)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下B.反应12(aq)+I(aq)I3(aq)的AH<0C.若T1时，反应进行到状态d时，一定有vf>v逆D.状态a与状态b相比，状态b时12的转化率更高答案D解析温度为T1时，加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；由图像中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I3的物质的量浓度减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，

19、该反应的正反应为放热反应，反应12(aq)+I(aq)13(aq)的AH<0,故B正确；反应进行到状态d时，反应未达到平衡状态，反应趋向于平衡，则反应向生成I3的方向移动，则vQV逆，故C正确；状态b相当于在状态a的基础上升高温度，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，状态b时12的转化率更低，故D错误。7.工业上用下列反应合成甲醇：CO(g)+3H(g)CHOH(g)+HO(g)。在固定容积为2L的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、Ta均大于300C)o下列说法正确的是()A.温度为Ti时，从

20、反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CWOH）=；mol-L1-mint1-1B.该反应在温度为Ti时的平衡常数比温度为T2时的小C.该反应的正反应为放热反应nH2,D.处于A点的反应体系从Ti变到T2,达到平衡时减小nCHOH答案C解析由图像可知在温度为T2时反应先达到平衡，因此温度T2>Ti,温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B项错误，C项正确；温度为Ti时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为nimol,此时甲醇的浓度为三mol-L所以生成甲醇的平均速率为v（CHsOH）=襄mol-L-i-minA项错22ti误；因为温

21、度T2>Ti,所以A点的反应体系从Ti变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即生nH2成物浓度减小而反应物浓度增大，增大,所以D项错误。nCHOH8 .对于密闭容器中的可逆反应A2（g）+3B2（g）2AB（g）,探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线（图中T表示温度，n表示物质的量）。下列判断正确的是（）A.加入催化剂可以使状态d变为状态bB.若Ti>T2,则逆反应一定是放热反应C.达到平衡时，A2的转化率大小为b>a>cD.在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB的物质的量的大小为c>b>a答案D解析加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d变为状态b,A错误。若Ti>T2,由题图可知，温度升高，n(B2)不变时，平衡时AB的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，B错误。图中横坐标为n起始(B2),增大一种反应物的量会提高另一种反应物的转化率，则n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a,C错误。其他条彳相同时，n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，则平衡时AB的物质的量越大，故平衡时AB的物质的量的大小为c>b>a