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高考选择题突破
题型(五)　化学反应速率和化学平衡图像
命题视角一　化学反应速率图像
1.速率—时间图像

t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率从t1开始逐渐增大；
t2时升高温度，对任何反应，升高温度，正反应和逆反应速率均增大；
t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；
t4时加催化剂，正反应速率和逆反应速率均增大且相等。
2.根据图表中数据和定义计算反应速率
3.认识催化剂对反应速率影响的三大误区
误区1 催化剂不参加 化学反应 实际上，催化剂不是不参加化学反应，而是在化学反应前后，催化剂的化学性质基本不变。正催化剂通过参加化学反应，降低反应的活化能，提高活化分子百分数，从而增大反应速率
误区2 催化剂都是加快化学反应速率的 实际上，催化剂有正催化剂与负催化剂，正催化剂加快化学反应速率，负催化剂减慢化学反应速率
误区3 催化剂的效率与催化剂的量无关 实际上，催化剂参与了化学反应，是第一反应物，既然是反应物，催化剂的表面积、浓度大小必然影响化学反应速率。比如用酵母催化剂做食品，酵母量大自然面就膨大的快。催化剂的用量是会改变催化效率的
1.在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　)
A.无催化剂时，反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1
D
2.在一定条件下的2 L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是(　　)
D
A.反应到A、B、C三点时的瞬时速率C>B>A
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I－，H2O2就不会发生分解反应
答案　C
解析　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A、B、C斜率大小A>B>C，即瞬时速率A>B>C，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t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，H2O2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。
命题视角二　化学平衡图像
1.化学平衡的两种典型图像
(1)转化率(或含量)—时间图像：
图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于反应后气体分子数减小的反应，压强越大，反应物的转化率越大；
图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；
图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
(2)恒压(温)线：
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。
2.陌生图像的关键点分析
(1)
(2)
(4)
B
则下列结论正确的是(　　)
细 析 图
解析　
C
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
D
C
课堂练习
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，
向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变
化关系如图中曲线乙所示
C
下列说法不正确的是(　　)
A.反应①的活化能比反应②的活化能大
B.0～20 min内，Z的平均反应速率为6.0×10－3
mol·L－1·min－1
C.反应30 min时，v1∶v2＝2∶3
D.45 min时Y的浓度为0.24 mol·L－1
B
A.曲线Ⅰ代表0 ℃下X的α－t曲线
B.反应进行到66 min时，
Y的物质的量为0.113 mol
C.该反应ΔH＞0
D.加入催化剂，X的平衡转化率升高
A
解析　A.据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更慢，温度越低反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0 ℃下X的α－t曲线，A正确；B.据图可知反应进行到66 min时，X的转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B错误；C.曲线Ⅱ所示温度更高，但平衡时X的转化率低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；D.催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误。
下列说法错误的是(　　)
A.图甲中的A、B、C三个点中只有C点是平衡点 B.图乙中平衡常数K(E)＝K(G)
C.图乙中E点的v逆小于F点的v正 D.图乙中NO2的浓度c(E)＝c(G)
D
A.a点、c点乙烯的浓度：a>c
B.a点对应乙烷的平衡转化率大于40%
C.V1∶V2＝1∶12
D.a点、b点容器内的压强之比为28∶3
B
课后练习
下列说法正确的是(　　)
A.反应②为放热反应 B.1>a>b
C.x点CO2的转化率大于80%
D.700～1 300 K，反应①基本不发生
D
解析　A.由图m一定时，随温度的升高，5－HMF的转化率增大，平衡正向移动，反应②为吸热反应，故A错误；B.反应中增大一种反应物的浓度，可以增大另一种反应物的转化率，反应②中，CO2 的含量越大，5－HMF转化率越高，1C
A.温度：T2＜T1
B.反应速率：v(C)＜v(B)
C.CO的体积分数：w(A)＞w(E)
D.平衡常数：K(A)＞K(G)
C
解析　压强相同时，T2→T1，NO的体积分数减小，说明平衡正向移动，而该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，故T2＞T1，A项错误；B、C点温度相同，但C点压强较大，故v(C)＞v(B)，B项错误；A点NO的体积分数大于E点，则A点相对于E点平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数增大，故w(A)＞w(E)，C项正确；A点温度比G点温度高，升高温度，该反应平衡逆向移动，平衡常数减小，故K(A)＜K(G)，D项错误。
C
A.该反应的正反应方向为放热反应
B.M点时，产物乙烯的体积分数约为7.7%
C.其他条件相同时，M点的反应速率一定比N点的反应速率大
D.温度高于250 ℃，催化剂催化效率降低可能是因为高温使催化剂失活
C
D
8.甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下：
A.选择300 ℃作为反应温度比较适宜
B.工业生产中一般选用负压(低于大气压)条件下制氢
C.选用CO2选择性较高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡转化率
D.270 ℃时，容器中的H2(g)约为2.744 mol
下列说法正确的是(　　)
D
9.利用CO2制备甲醇是温室气体资源化重要途径。在某CO2催化加氢制甲醇的反应体系中主要存在如下反应：
下列说法不正确的是(　　)
A.ΔH3＝－90.7 kJ·mol－1
B.曲线a表示CO的物质的量分数随温度的变化
C.在不改变反应时间和温度条件下，增大压强能提高CH3OH的产量
D.在240～270 ℃内，温度改变对反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡影响相反且程度接近
B
A.反应①的活化能大于反应②
B.该温度下，反应③的平衡常数大于1
C.t1时，B的消耗速率大于生成速率
D.t2时，c(C)＝c0－c(B)
A
D
12.(2022·深圳一模)在容积为V L的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入N2和H2的总物质的量为1 mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
B
下列说法错误的(　　)
A.该反应的ΔH>0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内的压强比为51∶55
D.Z点该反应的平衡常数为0.16
C
下列说法正确的是(　　)
D
15.(2022·广州毕业班综合测试)物质X能发生如下反应：①X―→mY；
②X―→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.m＝n＝1
B.t1时，c(X)＝c(Y)
C.反应的活化能：①<②
D.t2时，X的消耗速率等于Z的生成速率
D
16.(2022·南京调研)CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
下列说法不正确的是(　　)
C

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