2025年高中化学第06讲 化学反应速率与化学平衡的图像-【学生版】新高二化学暑假衔接（人教版）

第06讲化学反应速率与化学平衡的图像1．会判断速率与时间图像，知道速率变化的原因。2．会分析全程速率与时间图像，能解释速率突然变化的原因。3．会判断含量与时间、含量与温度/压强等各类图像，深化对化学反应速率与化学平衡原理的认识。1．速率与时间图像中速率突变的原因。2．含量与时间、含量与温度/压强图像中，能判断有关量的大小及其原因。1．速率与时间图像判断。2．含量与时间、含量与温度/压强图像的分析。一、速率－时间图像1．含“断点”的速率—时间图像图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为________正反应为吸________压强增大减小增大减小正反应为气体体积________的反应正反应为气体体积________的反应2．“渐变”类速率—时间图像图像分析结论t1时v′正________，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，增大反应物的浓度t1时v′正________，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，减小反应物的浓度t1时v′逆________，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变，增大生成物的浓度t1时v′逆________，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，减小生成物的浓度3．全程速率—时间图像如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。原因：①AB段(v增大)，________________________________________________；②BC段(v减小)，________________________________________________。二、反应进程折线图此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。①转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小；②转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH类型转化率－时间－温度转化率－时间－压强含量－时间－温度含量－时间－压强图像说明p一定时，ΔH____0T一定时，a＋b__c＋dT一定时，a＋b__c＋dT一定时，a＋b__c＋dp一定时，ΔH__0T一定时，a＋b__c＋d解题策略“先拐先平”速率大，压强大或温度高，再根据勒夏特列原理判断图像变化从而得出结论三、恒压(或恒温)线此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH图像结论a＋b__c＋d，ΔH__0a＋b__c＋d，ΔH__0四、其他图像aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH类型图像说明百分含量－时间图t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以状态Ⅰ改变的条件有两种可能：①使用______；②________，且反应前后气体分子数不变百分含量－温度图T1为平衡点。T1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向______方向移动，正反应为______反应，ΔH＜0百分含量－压强图p1为平衡点。p1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向______方向移动，正反应为气体分子数________的反应L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正______v逆；则L线的右下方(F点)，v正______v逆速率－时间图t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡____向移动速率－温度图______正、逆反应速率____，是______。交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动，可推出正反应为______反应速率－压强图交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡______向移动百分含量－投料比图按照____________投料，生成物的百分含量最高，a＝______；温度升高，生成物的百分含量增大，正反应为______反应转化率－温度图T0之前未达平衡，反应物的转化率增大；T0后继续升高温度，反应物的转化率减小，说明正反应的ΔH＜0，也可能发生副反应有关平衡图像题的解题策略考点一：速率与时间图像例1．（2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中）在一定条件下反应A(g)＋B(g)C(g)ΔH＜0达到平衡后，改变条件，正、逆反应速率随时间的变化如图，下列说法正确的是A．图①改变的条件可能是增大A的浓度，达到新平衡后A的转化率增大B．图②改变的条件是加压，达到新平衡后A的转化率不变C．图③改变的条件可能是减小A的浓度，达到新平衡后A的转化率减小D．图④改变的条件是升温，达到新平衡后A的转化率减小考点二：反应进程折线图例2．（2022·湖南益阳市高二上学期期末）在容积不变的密闭容器中，一定量的SO2和O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，温度分别为T1和T2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示，平衡时体系的压强分别为p1、p2。下列说法正确的是A．T1＞T2B．该反应的ΔH＞0C．p1＜p2D．若T1、T2时该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2考点三：综合图像例3．（2023·江西赣州高二上学期期中）已知反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1温度不同(T2＞T1)。下列图象正确的是图象选项ABCD考点四：投料比—转化率相关图像例5．采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu－Mn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eq\f(n(Mn),n(Cu))约为________时最有利于二甲醚的合成。1．（2023·河北邢台市高二上学期期末）用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是A．①②③ B．②③ C．③ D．④2．（2023·辽宁凌源市高二上学期11月月考）往某一密闭的容器中充入一定量的NO和CO气体，发生反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH，反应过程中NO的平衡转化率随温度、压强变化的关系如图所示。下列说法错误的是A．该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量B．p1＜p2C．加入合适的催化剂，ΔH的大小和CO的平衡转化率均保持不变D．适当地降低温度，可使该反应的平衡常数增大3．（2023·北京第四中学高二上学期期中）工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH＜0；其它条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A．状态X时，v消耗(CO)＝v生成(CO)B．一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率降低C．相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率D．状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率4．（2022·河南邢台高二上学期第一次月考）一定温度下，在体积分别为V1、V2(V1＞V2)的两个恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)，发生反应2X(g)2Y(g)＋Z(g)，下列图示中，能正确表示Z的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系的是(p1、p2分别表示体积为V1、V2的密闭容器的压强)A． B．C． D．5．（2023·福建漳州高二上学期期末）在2L的恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH。根据图像，下列说法正确的是A．一定温度下，y表示平衡常数或压强B．平衡时O2的转化率为50%C．t1改变的条件为降低压强D．该反应的ΔH＞06．（2022·河南洛阳高二上学期期中）已知：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－1200kJ·mol－1，改变某一反应条件(温度T1＜T2)，下列图象正确的是A． B．C． D．7．（2023·山东潍坊高二上学期期中）硝酸厂常用催化还原法处理尾气，CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2，反应原理为CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(l)ΔH＜0，NO2(g)平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法正确的是A．速率大小：v(a)＞v(c)B．p1＜p2C．平衡常数：Ka＜Kb＜KcD．使用合适的催化剂，NO2的平衡转化率增大8．（2022·山东高二上学期12月月联合调研）根据图示，下列得出的结论错误的是A．图1是mA(g)＋nB(g)pC(g)中平衡时C的百分含量与压强的关系，说明m＋n＞pB．图2是A＋BC中A的百分含量随温度变化的曲线，说明该反应是放热反应C．图3是对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当其他条件一定时A的百分含量随压强变化的图像，其中E点v正＞v逆D．图4是对于反应A(g)＋B(g)2C(g)在一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1＞p21．（2023·北京丰台区高二上学期期中N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0达平衡状态后，改变某一条件，下列图象与条件变化一致的是A．升高温度B．增大N2浓度C．改变压强D．加入催化剂2．（2023·山西长治市、忻州市高二上学期10月月考）某恒容密闭容器中存在可逆反应2A(g)＋3B(g)D(g)＋2E(g)ΔH＜0，反应开始后正、逆反应速率随着时间的变化情况如图所示，下列说法中正确的是A．t1～t2时间段内，3v正(B)＝2v逆(E) B．t2～t3时间段内平衡向右移动C．t2时刻改变的条件是降低温度 D．t2时刻向容器中加生成物的同时分离出反应物3．（2023·广东佛山高二上学期期末）反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，SO2转化率α随时间变化如图所示。要使反应由过程a变为过程b，可采取措施是A．升高温度 B．加大O2的投入量 C．加催化剂 D．增大压强4．（2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中）一定条件下的可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，下列图示与对应的叙述相符的是A．图甲所示：T1＜T2，该反应的ΔH＜0B．图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a＋b＜c＋d，则P1＞P2＞P3C．图丙所示：点E时，v正＞v逆D．图丁所示：该反应中反应系数的关系为a＋b＞c＋d5．（2023·湖南邵阳市武冈市高二上学期期中）已知反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞CB．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．A、C两点的反应速率：A＞C6．（2023·山西太原高二上学期期中对于2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，且压强p1＜p2。下列图像中曲线变化错误的是A． B．C． D．7．（2023·山东滕州高二上学期期中）对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH＜0，下列描述平衡移动的图象正确的是A． B．C． D．8．（2022年四川遂宁市上学期期末）在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)xC(g)符合图像(I)所示关系。由此推断，对图像(I)和(II)说法不正确的是A．x＝1B．正反应为放热反应C．若P3＞P4，则y轴可表示B的质量分数D．若P3＞P4，则y轴可表示混合气体的平均相对分子质量9．（2023·浙江杭州市高二上学期期中）已知：A(g)＋2B(g)3C(g)ΔH＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．t2时改变的条件：向容器中加入AB．平衡时B的体积分数φ：φ(II)＝φ(I)C．t2～t3时反应向