高考化学专题-速率-时间图浓度-时间图全程速率-时间图及分析（10）专项练习（原卷版）

专题12速率—时间图/浓度—时间图/全程速率—时间图及分析（图像10秒杀）-2025年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习（原卷版）速率—时间图及分析秒杀思想模型：特征:此类图象定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。如N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3ΔH<0高温、高压催化剂以“如N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3ΔH<0”高温、高压催化剂关键要点分析=1\*GB3①从图中怎样判断化学平衡有“动”、“变”的特征？t1～t2段，t3之后都表示平衡状态，其中反应速率均不为0，说明化学平衡是动态平衡。t2时，反应速率因温度升高而改变，打破了原平衡，说明化学平衡是可变化的。=2\*GB3②图中t2～t3段，化学反应向什么方向进行？t2～t3段，v逆>v正，说明化学反应向逆反应方向进行。浓度—时间图及分析秒杀思想模型：特征:此类图象能说明平衡体系中各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。如A＋BAB的反应情况如图2所示，此类图象要注意各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的计量数关系关键要点分析从图中怎样判断化学反应达到平衡状态？从t1开始各物质的浓度均不再发生变化，且都不为0，说明该反应是可逆反应，各物质的浓度(含量)一定，达到平衡状态。全程速率—时间及分析秒杀思想模型：特征:如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如下情况，如图所示，试解释各段发生变化的原因。AB段(v渐增)：原因：因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐增，导致反应速率增大BC段(v渐小)：原因：随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率减小特别注意：①逆：研究对象是可逆反应②等：弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等=3\*GB3③动：化学平衡是一种动态平衡，即1molCH3COOH电离同时则有1molCH3COOH分子形成④定：条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子⑤变：条件改变时，化学平衡发生移动，各粒子的浓度要发生改变经典例题1：在容积固定的2L密闭容器中，充入X、Y各2mol，发生如下可逆反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示。则下列Y的平衡浓度的表达式正确的是(S表示对应区域的面积)A．2-SaOb B．2-SbOd C．1-SaOb D．1-SbOd破解：由v=可知，v正与t的乘积为浓度的减小量，v逆与t的乘积为浓度的增加量，所以SaOb为正反应Y的浓度减少与逆反应Y的浓度增加的差，即为Y浓度的减少，Y的起始浓度为1mol/L，则Y的平衡浓度(mol/L)为1-SaOb，故选C。经典例题2：H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大破解：A．图甲表明，相同时间内，pH=13的溶液中，H2O2的起始浓度越大，浓度的变化量越大，其分解速率越快，A正确；B．图乙表明，NaOH溶液浓度越小，相同时间内H2O2的浓度变化量越小，分解速率越慢，B正确；C．图丙表明，Mn2+浓度相同时，1.0mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量，所以溶液的碱性越强，H2O2的分解速率不一定越快，C不正确；D．图丙表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，图丁表明，碱性溶液中，Mn2+浓度越大，对H2O2分解速率的影响越大，D正确；故选C。经典例题3：在溶液中可进行反应A+B=C+D，其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况，绘制出如图所示的图像(、、各段时间相同)。下列说法不正确的是A．该反应是放热反应B．反应速率最大的时间段是t0-t1C．四个时间段内生成C的量最多的是t1-t2D．反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响破解：A．分析图像可知：O～t1时间段C的浓度增加较慢，t1～t2时间段，C的浓度增加很快；由此推知该反应为放热反应，故A正确；B分析图像可知：t1～t2时间段里，C的物质的量浓度的变化值最大，其反应速率最大，故B错误；C．t1～t2时间段里，C的物质的量浓度的变化值最大，因此该时间段里，生成C的物质的量最大，故C正确；D．t2后由于反应物A、B浓度减小，反应速率逐渐变小，反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响，故D正确；故选：B。经典例题4：某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A．30~40min间该反应使用了催化剂B．反应方程式中的x=1，正反应为放热反应C．30min时降低温度，40min时升高温度D．8min末A的反应速率为0.125mol·L-1·min-1破解：由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可以知道x=1。则增大压强平衡不移动，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，由图象可以知道，30min～40min之间，反应速率降低了，平衡不移动，反应物与生成物的浓度瞬时降低，催化剂不能改变浓度，故不能是温度变化，而是降低了压强，以此解答该题。A．根据分析，30min～40min只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，故A错误；B．根据分析可知，反应方程式中的x=1，正反应为放热反应，故B正确；C．由分析可知，30min时减小压强，40min时升高温度，故C错误；D．由图象可知，8min内A的浓度变化量为2mol•L-1-1.36mol•L-1=0.64mol•L-1，则8min内A平均的反应速率为=0.08mol·L-1·min-1，A的反应速率是一段时间内的平均反应速率，不是某时刻的瞬时速率，无法计算8min末A的反应速率，故D错误；答案选B。经典例题5：，分解反应的方程式为，分解反应的浓度与时间曲线如图所示，，当观察的时间间隔无限小，平均速率的极值即为化学反应在t时的瞬时速率，即，A点切线的斜率为，表示在第20min，当浓度为时，瞬时速率为(斜率、速率均取绝对值)，则下列说法正确的是A．反应到A、B、C三点时的瞬时速率B．由题意可知瞬时速率与平均反应速率无关C．某点切线的斜率越大，瞬时反应速率越快D．没有催化剂，就不会发生分解反应破解：A．由题中信息可知，瞬时速率与切线的斜率有关，切线的斜率越大瞬时速率越大，由图知、、斜率大小，即瞬时速率，故A错误；B．瞬时速率即平均速率的极值，二者有必然的联系，故B错误；C．当观察的时间间隔无限小，平均速率的极值即为化学反应在时的瞬时速率，所以切线的斜率越大瞬时速率越大，故C正确；D．催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应本身，本身可以发生分解反应，催化剂可增大速率，但不会影响反应的发生、方向和限度，故D错误；故选C。经典例题6：分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越弱，分解速率越快C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大破解：A．由图甲可知，相同下，双氧水浓度越大，分解速率越快，A正确；B．由图乙可知，双氧水初始浓度相同，溶液的碱性越强，双氧水分解速率越快，B正确；C．由图丙可知，浓度相同时，1.0溶液中的分解速率小于0.1溶液中分解速率，C正确；D．由图丙和图丁可知，碱性溶液中、浓度越大，双氧水分解越快，D错误；故选D。能力自测1．工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．曲线①表示的是逆反应的v−t关系 B．t1时刻体系处于平衡状态C．反应进行到t1时，Q>K(Q为浓度商) D．当加入正催化剂存在时，ν1、ν2都增大2．用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，实验过程如图所示，图中各段时间间隔相同，下列说法不正确的是A．t1~t2段收集的CO2最多，化学反应速率最快B．用CO2表示t2~t3段的反应速率为v=L/minC．t4收集到的气体体积不再增加说明碳酸钙消耗完全D．从图象中可以推测该反应为放热反应3．，向容器中投入一定量的和发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是A．反应物浓度：a点小于b点 B．反应物的总能量大于生成物的总能量C．的转化率： D．反应进行到c点达平衡4．利用反应，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄。某条件下、无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．曲线②表示的是与时间的关系B．时刻混合气体的平均摩尔质量大于时刻C．时刻体系中D．有催化剂存在时，增大、不变5．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是

A．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·(L·min)−1B．OE段表示的平均速率最快C．F点收集到的CO2的量最多D．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶76．20世纪初，德国化学家哈伯在实验室首次利用氯气和氢气合成了氨：从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。在673K，30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示，下列叙述正确的是

A．a点的正反应速率比b点的小B．c点处反应达到平衡C．d点(t，时刻)和e点(t，时刻)处n(N2)不一样D．a点的逆反应速率比e点的小7．把5.0g铝片投入到500mL0.5mol∙L-1稀硫酸中，反应产生氢气的速率随时间t的变化如图所示，下列推论错误的是

A．0→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t=c时反应处平衡状态D．t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低8．某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度的盐酸的反应速率，两组实验所用试剂如下：序号镁条的质量/盐酸物质的量浓度/()体积/10.011.0220.010.52

实验结果如图所示。结合图表分析，下列说法错误的是A．曲线的斜率可以表征反应速率B．两个实验中盐酸均过量，镁条不足，理论上若时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相同C．若改变镁条的质量，两条曲线的斜率都变大D．保持其他条件不变，将盐酸换成同浓度的稀硫酸，单位时间内压强变化值将增大9．向绝热恒容密闭容器中通入A和B，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间的变化关系如图所示，下列结论正确的是A．气体A的浓度：a点小于b点B．若，则气体C的生成量：ab段大于bc段C．c点时：D．体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态10．半衰期为反应物消耗一半所需的时间，某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示，下列说法正确的是A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大B．条件②，0～125min，降冰片烯反应的平均速率为C．其他条件相同时，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率D．其他条件相同时，将条件①中降冰片烯起始浓度增加为，则半衰期为250min11．某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是A．12s时，B的转化率为40%B．0∼2s内，D的平均反应速率为0.2mol⋅L⋅sC．化学计量系数之比，且D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率12．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时反应向正方向移动D．平衡时A(g)的物质的量浓度：c(I)＞c(II)13．在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是A．化学方程式为A2BB．t1时，A的反应速率是B的2倍C．t2时，A、B的反应速率相等D．t2时，用A浓度变化表示的反应速率为mol·L-1·min-114．反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．曲线c为n(Z)随t的变化曲线B．0~t1时间段内，反应速率v(X)=v(Y)=v(Z)C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率D．t3时，n(Z)=2n0-n(Y)15．常温下，A、B初始浓度为2：1的混合溶液中，同时发生两个反应：①2A+B2M+N，②2A+B2M+Y，溶液中B、Y的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是A．溶液中c(M)=c(N)+c(Y)B．0~10min内，A的平均反应速率为0.04mol/(L·min)C．18min时，反应①与反应②中B的转化率之比为2∶3D．反应①的活化能比反应②的活化能大16．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1。现将一定量的CO2和H2充入1L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。下列说法不正确的是。A．a点正反应速率大于逆反应速率B．图中(实线)0~1min时