资源简介 (共115张PPT)第05讲化学反应速率与化学平衡图像目录CONTENTS01考情透视02知识导图03考点突破04真题练习考点要求 考题统计 考点要求 考题统计化学反应速率图像 2024·辽宁卷,3分 2024·安徽卷,3分 2023辽宁卷12题,3分 2023山东卷14题,4分 2022浙江1月选考19题,2分 2022湖南卷14题,4分 2022广东卷15题,4分 2022河北卷11题,4分; 化学平衡图像 2024·湖南卷,3分2024·辽宁卷,3分2023·重庆卷,3分2023湖南卷13题,4分2023浙江6月选考14题,3分2022江苏卷13题,3分2022广东卷13题,4分考情分析分析近三年的高考试题,高考命题在本讲有以下规律:化学反应速率和化学平衡图像分析类试题经常涉及的图像类型有含量—时间—温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等,图像中蕴含着丰富的信息,具有简明、直观、形象的特点,命题形式灵活,难度不大,解题的关键是根据反应特点,明确反应条件,认真分析图像,充分挖掘蕴含的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题。图像作为一种思维方法在解题过程中也有着重要作用,可以将一些较为抽象的知识,转化为图像,然后进行解决。注意掌握从图像中获取有效信息,解答与化学反应速率和化学平衡有关的问题,如反应速率、反应转化率、产率,提高转化率的措施等;从图表或图像中获取信息,计算转化率、平衡常数等。复习目标1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的,知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关,并遵循一定规律;能多角度。动态地分析化学反应速率和化学平衡,运用化学反应原理解决实际问题。2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系,知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率和化学平衡的本质特征及其相互关系,建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲线变化,揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律。3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题;通过控制变量来探究影响化学反应速率和化学平衡的外界条件。化学反应速率与化学平衡图像化学平衡图像化学反应速率图像物质的量(或浓度)-时间图像①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。全程速率一时间图像速率-时间图像“渐变”类v-t图像“断点”类v-t图像“平台”类vt图像速率-压强(或温度)图像化学速率图像分析化学反应速率与化学平衡图像化学平衡图像化学反应速率图像反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像化学平衡曲线外的非平衡点分析投料比与转化率或产率相关图像转化率(或百分含量)一时间一温度(或压强)图像“先拐先平,数值大”恒温线或恒压线图像化学平衡图像分析“定一议二”考向1 考查速率-时间图像考向2 考查速率—压强(或温度)图像考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断考点一化学反应速率图像考点二化学平衡图像考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像考向3 考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析考点一化学反应速率图像考向1 考查速率-时间图像考向2 考查速率—压强(或温度)图像考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像知识点1 速率时间图像1.“渐变”类图像图像分析 时______增大,______增大; ,平衡向________方向移动 时______减小,______减小;,平衡向________方向移动结论 时其他条件不变,______反应物的浓度 时其他条件不变,______反应物的浓度tOtO突然逐渐正反应增大突然逐渐逆反应减小知识点1 速率时间图像1.“渐变”类图像图像分析 时______增大,______增大; ,平衡向________方向移动 时______减小,______减小;,平衡向________方向移动结论 时其他条件不变,______生成物的浓度 时其他条件不变,______生成物的浓度tOtO突然逐渐逆反应增大突然逐渐正反应减小图像 _____________ ______________ ______________时刻所改变的条件 温 度 升高 降低 升高 降低适合正反应为______的反应 适合正反应为______的反应 压 强 增大 减小 增大 减小适合正反应为气体物质的量______的反应 适合正反应为气体物质的量______的反应 2.“断点”类图像放热吸热增大减小tOtOtOtO3.“平台”类图像图像 分析 结论时均______增大且 ___,平衡不移动 时其他条件不变使用催化剂时其他条件不变增大反应体系的压强且反应前后气体体积无变化)时均______减小且 ___,平衡不移动 时其他条件不变,减小反应体系的压强且反应前后气体体积无变化)突然突然tOOt4.全程速率时间图像例如: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:(1)AB段增大),___________________________________。反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大(2)BC段减小),_____________________________。溶液中逐渐减小,v减小知识点2 速率压强(或温度)图像1.对于速率温度曲线,温度改变后,吸热反应速率变化大,放热反应速率变化小。即吸热______,放热______。以 ;为例大变小变2.对于速率压强曲线,压强改变后,气体体积之和____的一侧反应速率变化大,气体体积之和____的一侧反应速率变化小。以 ;为例大小易错提醒这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强或温度增大,正反应速率增大得快,平衡正向移动。知识点3 物质的量(或浓度时间图像1.识图(以c-t图为例)横坐标时间,t纵坐标曲线斜率浓度或物质的量等变化某一时刻曲线的斜率k大小表示该时刻反应的速率快慢曲线陡度曲线越陡表示反应的速率越大,曲线越平缓表示反应的速率越小浓度/物质的量时间生成物反应物t1O2.规律温度若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间____。压强若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间____。浓度/物质的量时间生成物反应物t1O压强若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间____。t2短短短3.实例:某温度时,在定容容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图像得出的信息①______是反应物,___是产物。X、YZ②时反应达到______状态,X、Y并没有全部反应,该反应是______反应。平衡可逆③时间段:____________________mol。(2)根据图像可进行如下计算①某物质的平均速率、转化率,如;Y的转化率。②确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为_____________________。4.易错提醒:解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。知识点4 化学速率图像分析1.识图(以“渐变”类v-t图像为例)定性反应过程中 v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)而变化的规律特征面积平衡的“逆、动、等、定、变、同”以及平衡移动的方向曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质的浓度的变化量一般情况同一个反应有先快后慢的特点,生成等量产物(或消耗等量反应物),所需的时间逐渐变长。tO2.常见图像分析方法(1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑,若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。(2)对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。(3)改变条件判断正)、逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移若平衡逆移逆)。(4)规律:图像中无“断点”,曲线是“渐变”的,即逐渐升高或降低,则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”,表示改变的条件是“增强”,反之,改变的条件是“减弱”,如工业合成氨的反应: 。因时刻改变条件后,,平衡逆向移动,故改变的条件是增大的浓度。tO考向1 考查速率-时间图像【例1】(2024·辽宁抚顺·模拟)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是( )DA.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段v正=v逆,平衡时v需保持不变v正仍在变化a到b时v正增加,反应物浓度随时间不断减小反应物浓度:a点>b点等体反应,改变压强,平衡不移动(同理得浓度不会影响平衡移动)升温v正、v逆都增加,故a到c温度上升v正增加,后面随着温度越高v正反而减少,说明是放热反应,温度上升反应逆向移动ΔH=E生成物-E反应物v正:a~b段>b~c段,消耗的二氧化硫:a~b段>b~c段易错提醒分清正反应、逆反应及二者反应速率的相对大小,分清“突变”和“渐变”;正确判断化学平衡的移动方向;熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律Ⅰ.v正突变,v逆渐变,且v正逆,说明是增大了反应物的浓度,使v正突变,且平衡正向移动。Ⅱ.v正、v逆都突然减小,且v正>v逆,说明平衡正向移动,该反应的正反应可能是放热反应或气体体积增大的反应。易错提醒Ⅲ.v正、v逆都突然增大,且增大程度相同,说明该化学平衡没有发生移动,可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体分子数不变的反应压缩体积(即增大压强)。催化剂加热【变式训练1】如图表示反应 的正反应速率随时间的变化情况,试根据图中曲线判断下列说法可能正确的是( )DA.时只减小了压强;B.时只降低了温度;C.时增加了和的浓度,平衡向正反应方向移动;D.时减小浓度的同时,增加了的浓度;【解析】若时减小了压强,平衡向逆反应方向移动,重新平衡时的速率小于原平衡速率,故A错误;若时降低了温度,平衡向正反应移动,重新平衡时的速率小于原平衡速率,故B错误;若时增加了和的浓度,正反应速率应大于原平衡速率,平衡向正反应方向移动,图象中时刻不符合,故C错误;若时减小了的浓度,增加了的浓度,平衡向逆反应移动,新平衡时反应物浓度比可以原来还大,平衡时正反应速率可以比原平衡速率大,故D可能正确;故选D。【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是_______(填字母,下同)。ACDFA. B. C. D. E. F.【解析】根据图示可知,时间段内,相等,反应处于平衡状态。【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(2)判断时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度D.降低温度 加催化剂 充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。C【解析】时,同时增大,且增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以时改变的条件是升温。【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(2)判断时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度D.降低温度 加催化剂 充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。CE【解析】时,同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以时改变的条件是加催化剂。【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(2)判断时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度D.降低温度 加催化剂 充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。CEB【解析】时,同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以时改变的条件是减小压强。【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___。A. B. C. D.【解析】根据图示知,时间段内平衡均向逆反应方向移动,的含量均比时间段的低,所以时间段内的百分含量最高。A【变式训练2】山东济南·模拟)在一密闭容器中发生反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。【解析】时刻分离出部分立刻减小,而逐渐减小,在时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。【例2】可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s);△H=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中的两个图象,以下叙述正确的是( )A.m>n,Q<0B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0D.m<n+p,Q<0考向2 考查速率—压强(或温度)图像T↑,v逆>v正,平衡逆向移动,Q<0p↑,v正>v逆,平衡正向移动,p反应物>p生成物m>nA易错提醒曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。如图中交点A是平衡状态,压强增大,正反应速率增大得快,平衡正向移动。【变式训练1】下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )A. B.【解析】A和B图中自变量为温度,温度越高,速率越快,B项错误;升温时平衡向吸热方向移动,逆反应速率大于正反应速率,A项错误;【变式训练1】下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )C. D.【解析】C、D图中自变量为压强,压强越大,速率越快,D项错误;增加压强,平衡向气体分子数减小方向移动,也就是向逆反应方向移动,逆反应速率大于正反应速率,C项正确。C【变式训练2】(23-24高三上·四川·期中)某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,图甲表示反应速率(v)与温度(T) 的关系、图乙表示 T1 时,平衡体系中SO2的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是( )CA.图甲中,曲线1表示正反应速率与温度的关系B.图乙中,a、b两点的反应速率:v(a)>v(b)C.图甲中,d点时,混合气体的平均摩尔质量不再改变D.图乙中,c点的正、逆反应速率:v(逆) < v(正)【解析】A.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,则曲线1表示逆反应速率与温度的关系,故A错误;B.温度恒定时,a、b两点对应的压强是b的大,压强越大,反应速率越快,a、b两点对应的反应速率:va<vb,故B错误;C.d点表示温度为T0时,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,故C正确;D.c点时,二氧化硫的含量小于平衡时的含量,反应需要向生成二氧化硫的方向进行,即向逆反应方向进行,所以v(逆)>v(正),故D错误;故选C。A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内,B.两时刻生成Q的速率:C.用Q浓度变化值表示的两个时间段内的反应速率:D.其他条件相同,起始时将氦气与Q混合,则反应达到平衡所需时间少于【例3】(2024·河南洛阳·模拟)100 ℃时,向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q后会发生如下反应:2Q(g) M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像D ΔcQ=2ΔcM=1.2v(Q)==0.02 mol·L-1·s-1Q为反应物,初始v消耗最大,v生成最小随着反应进行,v消耗减慢,v生成增大恒容密闭,加入惰性气体,Q、M的浓度不变,与原平衡体系等效等于60s易错提醒某温度时,在定容容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图像得出的信息①X、Y是反应物,Z是产物。②时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。③时间段:。易错提醒某温度时,在定容容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(2)根据图像可进行如下计算①某物质的平均速率、转化率,如;Y的转化率。②确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为。【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)用A的浓度变化表示该反应在【解析】内。内的平均反应速率____________________。【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(2)根据图示可确定_____。【解析】根据图像可知,内A的物质的量浓度减少量为的物质的量浓度增加量为之比等于A、C的浓度的变化量之比,故。【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(3)容器内压强______(填“变大”“不变”或“变小”)。变大【解析】该反应是气体分子数增大的反应,而容器容积不变,因此容器内压强变大。【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(4)推测第引起曲线变化的反应条件可能是______(填编号,下同);第引起曲线变化的反应条件可能是____。④⑥①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂【解析】根据图像可知,时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快,故改变的条件可能是升温或加入催化剂【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(4)推测第引起曲线变化的反应条件可能是______(填编号,下同);第引起曲线变化的反应条件可能是____。④⑥④①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂【解析】,反应处于平衡,时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变,且随后A的浓度逐渐增大,C的浓度逐渐减小,说明平衡逆向移动,故改变的条件可能是升温。【变式训练1】安徽铜陵·模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为,平衡Ⅱ平衡常数为,则____填“>”“” 或“<”)。>【解析】升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。由于时升高温度,则。【变式训练1】河北保定·三模)铌被广泛应用于航空航天、电子、原子能、超导材料及新型功能材料等领域,是一种十分重要的战略物资。常用于萃取稀土金属铌:某温度下,萃取过程中溶液中c(H+)与时间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )A.其他条件不变,t≥t3时萃取反应已停止B. c(H+)增大,萃取反应平衡向左移动,平衡常数减小C.t2、t3时萃取反应的正反应速率:v2<v3D.t1~t2min内,的平均反应速率D【解析】平衡时正反应、逆反应依然在不断进行,A项错误; 平衡常数只与温度有关,增大浓度K不变,B项错误; 萃取反应发生后,正反应速率由大到小至不变时反应达到平衡,v2<v3 ,C项错误;内,根据速率之比等于化学计量数之比,的平均反应速率,D项正确;故选:D。考点二化学平衡图像考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断考向3 考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab该类图像中常常与化学平衡知识相联系,重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征。知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab1.识图:一般当转化率达到一个定值,即转化率或百分含量保持不变,该反应达到化学平衡,我们可以借助图像中曲线的数值大小,进一步结合影响平衡的一些外界因素,分析整合,得出相关结论。已知不同温度或压强下,反应物的转化率或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的系数的关系。2.规律:“先拐先平,数值____”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中____。②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中____。③若为使用催化剂引起,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中使用催化剂。大>>t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab3.实例:正确掌握图像中反应规律的判断方法[以AB C中反应物A的转化率为例说明]t / minαAOT1T2t / minαAOp1p2t / minαAOab①图甲中,,升高温度,降低,平衡______移动,正反应为______反应。②图乙中,,增大压强,升高,平衡______移动,则正反应为气体体积______的反应。③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。逆向放热正向缩小知识点2 恒温线或恒压线图像pcOT1T2t / minαOp1p2p3图①,若,则正反应为气体体积______的反应,____0;图②,若,则正反应为______反应。减小<放热易错提醒解答此类图像问题,往往可作分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线恒压线或恒温线,然后进行定一议二,从而可解决问题。该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(反应物或生成物)或反应物的转化率,横坐标为温度或压强。1.识图:(α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)pcOT1T2t / minαOp1p2p32.规律:(1)“定一议二”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的系数的大小关系。如乙中任取两条压强曲线研究,压强增大,增大,平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应,甲中任取一曲线,也能得出结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热反应。知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在相同时间段内,M点前,表示化学反应从反应物开始,则v正>v逆,未达平衡;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%增大(C%减小),平衡逆向移动,ΔH<0。TA%OMTC%OM2.化学平衡曲线外的非平衡点分析对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点。左上方(E点),A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%,E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态,所以,E点;则右下方点。><p或TA%OLEF3.投料比与转化率或产率相关图像在工业生产中,为了提高转化率或产率,从原料的利用率研究分析,我们可以得到投料比与转化率或产率相关图像,通过图像分析我们可以得到最佳投料比。如在保持体系总压为的条件下进行反应: ,原料气中和的>>物质的量之比]不同时,的平衡转化率与温度的关系如图所示:分析图像我们可以得到如下信息,在同温同压下,增加二氧化硫的量,会使原料气中和的物质的量之比m变大,m越大,平衡转化率越小,即图中的大小顺序为________。1.思维建模知识点4 化学平衡图像分析面线轴点审题出发点定量计算平衡常数K反应速率v转化率α明确研究对象分析曲线关联定性计算自变量随因变量的变化趋势温度对化学平衡的影响判断ΔH的正负判断气体分子数变化判断气体分子数变化即识别图像类型,一看“面”(理清横坐标、纵坐标表示的含义);二看“线”(分析曲线的走向和变化趋势,它与横坐标、纵坐标的关系);三看 “点”(重点分析特殊点—起点、拐点、交点、终点的含义);四看是否要作辅助线(如等温线、等压线等),五看定量图像中有关量的多少问题。即分析可逆反应方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等。2.解题步骤第一步看特点第二步识图像2.解题步骤第三步联想化学反应速率化学平衡移动原理特别是影响因素及使用前提条件等。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大。第四步图表与原理整合逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。3.解题技巧先拐先平在含量—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线表示的温度较高或压强较大。定一议二在含量—T/p曲线中,图像中有三个变量,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂线),讨论横坐标与曲线的关系。三步分析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。4.易错点拨(1)“先拐先平”与速率快慢的误区:在反应速率与化学平衡图像中,我们容易错误认为曲线先出现拐点,则反应速率一定快,由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐点,先平衡,即常说的“先拐先平”,但比较反应速率快慢时,应该依据曲线斜率的大小,斜率大,反应速率快,如下面图像,尽管曲线b先平衡,但其反应速率小于曲线a对应的速率。4.易错点拨(2)未达到平衡的曲线误认为是平衡时的曲线。如根据下面图像判断某反应正反应为放热反应还是吸热反应时,从阶段,误认为升高温度,生成物浓度增大,反应向正反应方向进行,所以该正反应为吸热反应。该错误结论的得出原因在于阶段时,该反应并没有达到平衡状态,b点为平衡时状态,通过阶段可以得出,在平衡状态下,若升高温度,生成物浓度减少,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应。未平衡平衡4.易错点拨(3)图像中涉及定量问题时,应该注意相关“量”与反应原理的对应关系。如合成氨中,若 、的浓度按照3:1置入反应装置中,尽管 、的浓度不断减少,根据反应原理,二者减少量应该满足3:1的关系,显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。、不符合3:1的关系【例1】(2024·湖南·模拟预测)研究NOx之间的转化对控制大气污染具有重要意义,已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )考向1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断A.反应速率B.温度C.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小D.温度和下,反应分别达到平衡时,c(N2O4)前者小BT↑,v↑,达到平衡时t↓,吸热反应T↑,平衡正向移动反应分别达到平衡时,前者大易错提醒“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中 、压强较大(如图Ⅱ中 或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。易错提醒Ⅰ.表示T2>T1,正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动。Ⅱ.表示p2>p1,反应物A的转化率减小,说明正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动。Ⅲ.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应,a增大了压强(即压缩体积)。【变式训练1】(2024·湖北孝感·模拟)在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是( )A.在图像反应Ⅰ中,说明正反应为吸热反应B.在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0C.在图像反应Ⅱ中,说明该正反应为吸热反应D.在图像反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应能自发进行D【解析】A项,图像反应Ⅰ中任取一曲线,图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小,升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,错误;B项,在图像反应Ⅰ的横坐标上任取一点,作横坐标的垂直线与两曲线相交,若,增大压强反应物的平衡转化率增大,增大压强平衡向正反应方向移动,则,错误;C项,图像反应Ⅱ中先出现拐点,反应速率快,平衡时小于平衡时,升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,错误;D项,图像反应Ⅲ增大压强平衡不移动,则,若,升高温度A的转化率减小,升高温度平衡向逆反应方向移动,则,该反应能自发进行,正确。【变式训练2】在密闭容器中,加入2molA和1molB发生如下反应:2A(g)+B( ) 2C(g)+D(g),C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系:BA.B物质可能是气体B.若在F点时给容器压缩体积,达新平衡时C的浓度将增大C.该反应为吸热反应D.恒温恒容下达平衡后,向容器中再加入和的体积分数减小下列说法正确的是( )【分析】“先拐先平数值大”由图1可知温度,图2压强,图1可知时少平衡逆向移动,正反应是放热反应,由图2可知压强,压强大少,平衡逆向移动,因此B是非气体。【解析】通过分析B是非气体,故A错误;点时给容器压缩体积,平衡逆向移动,C的物质的量减少,但是由于体积缩小,C的浓度还是增大,故B正确; 通过图1分析反应是放热反应,故C错误;恒温恒容下达平衡后,向容器中再加入和,相当于增大压强,最终平衡逆向移动,A的含量增大,故D错误。答案选B。考向2 恒温线或恒压线图像的分析判断【例2】(2024·广东中山·模拟)SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是( )A.X代表压强B.C.D.若点的温度或压强分别为,则点D正反应是个气体体积减小的放热反应p↑,平衡正向移动,转化率增大T↑,平衡逆向移动,转化率减小温度压强p↑,平衡正向移动,转化率增大p与转化率成正比,SO2转化率:L1>L2<K只与温度有关变量p与TTa<Tb放热反应>未达平衡反应正向移动易错提醒“定一议二”。在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。如图Ⅰ中确定压强为或,则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应;再确定温度T不变,做横轴的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,增大压强,生成物C的百分含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应。同理分析图Ⅱ。【变式训练1】浙江温州·模拟)在一恒容的密闭容器中充入,在一定条件下发生反应:,测得平衡转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )AA.上述反应的 B.压强:C.时该反应的平衡常数约为1.64 A.压强为时,在y点:【解析】是四条等压线,由图像可知,压强一定时,温度越高,的平衡转化率越高,故正反应为吸热反应,项错误;该反应为气体分子数增加的反应,压强越高,甲烷的平衡转化率越小,故压强项正确;压强为、温度为时,甲烷的平衡转化率为,故平衡时各物质的浓度分别为,即平衡常数项正确;压强为时,y点未达到平衡,此时项正确。【变式训练2】河北衡水·模拟预测)储氢合金M的吸放氢反应式为:,现将置于恒容容器中,通入氢气并维持容器内压强恒定,在不同温度下M的最大吸氢量与氢气压强的关系如图所示,下列说法错误的是( )DA.压强越小,温度对最大吸氢量的影响越大B.若到达P点的时间为,则吸氢速率C.在相同条件下,若氢气中含有氩气,则最大吸氢量减小D.若到达N点所用时间小于P点,则吸氢速率【解析】由图可知,压强越小,温度对最大吸氢量的影响越大,故A正确; 由图可知,到达P点的时间为时,M的最大吸氢量为,则反应速率为,故B正确; 恒压条件下若氢气中含有氩气,相当于氢气的分压减小,该反应是气体体积减小的反应,平衡向逆反应方向移动,吸氢量减小,故C正确; 由图可知,压强相同时,N点反应温度高于P点,温度越高,反应速率越快,则N点反应速率小于P点,故D错误;故选D。考向3 组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断【例3】河北保定·三模)一定条件下,在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积V甲 : V乙=1:2)中投入等物质的量的X和Y,发生反应,达到平衡时,Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.B.C.压强:D.平衡常数:D考向3 组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断【例3】河北保定·三模)一定条件下,在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积V甲 : V乙=1:2)中投入等物质的量的X和Y,发生反应,达到平衡时,Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.DV甲 : V乙=1:2投入等物质的量的X和Y定一议二T相同,c(Q)甲 <2c(Q)乙容器体积减小,平衡逆向移动反应是气体体积数增大的反应<考察体积改变对某组成的影响考察压强对平衡移动的影响实际上解题方法定一议二勒夏特列原理的逆运用考向3 组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断【例3】河北保定·三模)一定条件下,在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积V甲 : V乙=1:2)中投入等物质的量的X和Y,发生反应,达到平衡时,Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )B.D考察改变条件后对某组成的相关“量”的影响角度①三段式②勒夏特列原理初始只投入X和Yc(Q)=c(P)c(Q)甲 =c(Q)乙=a→b,可看作升高温度后降低压强a→c:T↑,K↑,c(Q)分↑,c(Q)↑c→b:p↓,K不变,pc总<2pb总,c(Q)c<2c(Q)b根据勒夏特列原理,只能得出改变条件对同一物质的影响,不能得出其他物质与其对应的数量关系(物质组分之间的数量关系)(改变条件前后同一物质的数量关系)考向3 组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断【例3】河北保定·三模)一定条件下,在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积V甲 : V乙=1:2)中投入等物质的量的X和Y,发生反应,达到平衡时,Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )C.压强:DV甲 : V乙=1:2投入等物质的量的X和Y体积缩小一倍平衡逆向移动勒夏特列原理:减弱改变程度>D.平衡常数:K只与温度有关p一定,T↑,平衡正向移动【变式训练1】江苏南通·二模)肼()是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入,一定条件下体系中催化分解存在以下平衡:Ⅰ. (g) (g)+2H2(g)不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是( )DA.曲线a对应的物质是B.低于M点对应温度时,以反应Ⅰ为主C.体系中一定不存在反应:(g) (g)+3H2(g)D.N点时,体系内:n(N2) :n(H2)为【解析】图中为分解产物的物质的量,当温度升高时,趋于0,此时以反应Ⅰ为主,根据反应(g) (g)+2H2(g)可知,曲线a对应的物质是,故A错误;低于M点对应温度时,含量最高,以反应Ⅱ为主,故B错误; 由图可知,不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,温度升高时,趋于0,所以体系中还存在(g) (g)+3H2(g),故C错误; 由图可知,N点时,n(NH3)=n(N2)=2mol,由H元素守恒知,n(H2)=3mol,体系内为2:3,故D正确;故答案选D。【变式训练2】(2024·河北沧州·三模)工业上用固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MoS2)获得钼(Mo)的反应原理为MoS2(g) Mo(s)+4H2O(g)。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是( )CA.X、Y、Z分别代表、H2O、COB.该反应在高温下可以自发进行C.图中a=30D.升高温度,反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大【解析】 该反应中,反应物只有一种是气体,生成物有两种是气体,由图可知,随着温度的升高,平衡时一种气体(X)的体积分数减小,两种气体和 的体积分数增大,且Y的体积分数是Z的体积分数的2倍,故可推知X、Y、Z分别代表、H2O、CO,A正确; 由化学方程式可知该反应的ΔS>0,由图可知该反应为吸热反应,即ΔH>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0可知,该反应在高温下可以自发进行,B正确;由图可知,时,该反应达到平衡时,H2和的体积分数相等,的体积分数是的体积分数的2倍,三种气体的体积分数之和等于,则,C错误; 升高温度,该反应的化学平衡正向移动,反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大,D正确;答案选C。考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析【例4】江苏·模拟预测)通过反应可将有机氯化工业的副产品转化为在、反应物起始物质的量比条件下,不同温度时平衡转化率如图所示。向反应体系中加入,能加快反应速率。反应反应下列说法正确的是( )B.升高温度和增大压强均能提高反应I中HCl的平衡转化率C.时,向反应体系中加入,延长反应时间,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值D.在条件下,若起始<2,充分反应,HCl的转化率可能达到Y点的值A.反应I的盖斯定律反应Ⅰ=反应Ⅲ+反应Ⅱ故故C.时,向反应体系中加入,延长反应时间,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析【例4】江苏·模拟预测)通过反应可将有机氯化工业的副产品转化为在、反应物起始物质的量比条件下,不同温度时平衡转化率如图所示。向反应体系中加入,能加快反应速率。D.在条件下,若起始<2,充分反应,HCl的转化率可能达到Y点的值B.升高温度和增大压强均能提高反应I中HCl的平衡转化率故放热反应,T↑,平衡逆向移动正反应是气体体积减小,p↑,平衡正向移动为固体,不影响平衡移动增加了O2的相对含量,提高HCl的转化率易错提醒(1)改变投料比相当于增加一种反应物的浓度,另一种反应物的转化率升高,而自身的转化率降低。(2)当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物,各组分的平衡转化率相同,平衡时产物的体积分数最大。【变式训练1】江苏徐州·模拟预测)催化加氢过程中主要发生下列反应:反应(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH1反应(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH2=-122.5kJ · mol-1向恒压的容器中充入CO2和H2,若仅考虑上述反应,平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。下列说法正确的是( )A.ΔH1<0B.平衡时的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示C.反应状态达A点时,只有使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂才能提高CH3OCH3的选择性D.反应状态达B点时,容器中n(CH3OCH3)为D【分析】反应Ⅱ为放热反应,温度升高,平衡往逆向移动,CH3OCH3的选择性下降,则CO的选择性上升,CO的选择性对应曲线①,CH3OCH3的选择性对应曲线②,的平衡转化率对应曲线③。据此作答。【解析】随着温度升高,CH3OCH3的选择性下降,CO的选择性上升,前,的平衡转化率下降,则以反应Ⅱ为主,后,的平衡转化率上升,则以反应I为主,说明反应I为吸热反应,A错误;向恒压的容器中充入CO2和H2,投料比恰好与反应Ⅱ中的系数比相等,所以,前,转化率应该是相同的,故应该与的平衡转化率重叠,B错误; 反应状态达A点时,想提高CH3OCH3的选择性,应使平衡向生成更多CH3OCH3的方向移动,温度不能改变,只能改变压强或者反应物浓度,若增大的浓度,反应I也会正向移动,那么CH3OCH3的选择性不一定会被提高;若增大压强,反应I不会移动,反应Ⅱ往正向移动,生成更多的CH3OCH3,可以提高CH3OCH3的选择性;同时也可以通过改变催化剂来控制反应Ⅱ,使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂也能提高CH3OCH3的选择性,C错误;反应状态达B点时,的平衡转化率、CH3OCH3 的选择性也是,根据CH3OCH3的选择性=,则,=,D正确;故选D。【变式训练2】(23-24高三下·湖南·阶段考试)是常见的环境污染性气体。一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入,用足量活性炭还原的反应为(g) =N2(g)+2CO2(g)。反应相同时间后,三个容器中的物质的量如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是( )DA.A点达到平衡, B、C点均未达到平衡B.若B点达到平衡时,在该温度下的平衡常数C.若C点使用催化剂,能提高的转化率D.C点时,瞬间压缩容器体积至1 L后,的物质的量增大【分析】该反应正向气体分子数增大,恒温恒容条件下,A点的容器体积最小,压强最大,A点的反应速率最大;C点的容器体积最大,压强最小,C点的反应速率最小。根据A、C点的物质的量可知A点已经达到平衡状态,C点未达平衡。根据“三段式”计算平衡常数K:K=计算B点浓度商Q:Q=【解析】根据分析可知,B点浓度商Q=,B点未达平衡,A正确;、B、C点在同一温度下,该反应的平衡常数不变,K=0.25,B正确;点未达平衡,使用催化剂可以加快反应速率,提高反应物的转化率,C正确;点时,瞬间压缩容器体积至1 L,与A点形成等效平衡,NO2的物质的量为、保持不变,D错误;答案选D。1.湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和,发生如下反应:主反应:CH3OH(g)+ =CH3COOH(g) ΔH1副反应:CH3OH(g)+ CH3COOH(g) =CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=随投料比物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )A.投料比x代表B.曲线c代表乙酸的分布分数C. ΔH1<0, ΔH2>0D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>(N)D【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),若投料比x代表,x越大,可看作是的量增多,则对于主、副反应可知生成的越多,分布分数越高,则曲线a或曲线b表示分布分数,曲线c或曲线d表示分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3),据此作答。【解析】根据分析可知,投料比x代表,故A错误; 根据分析可知,曲线c表示分布分数,故B错误; 根据分析可知,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),当同一投料比时,观察图像可知时δ(CH3COOH)大于时δ(CH3COOH),而可知,温度越高则δ(CH3COOH)越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,ΔH1>0;曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3),当同一投料比时,观察可知时δ(CH3COOCH3)大于时δ(CH3COOCH3),而可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,ΔH2<0,故C错误;、M、N三点对应副反应ΔH2<0,且TN>TM=TL,升高温度平衡逆向移动,K(L)=K(M)>(N),故D正确;故答案选D。2. (2024·山东卷)逆水气变换反应:(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2,物质的量之比n(CO2):n(H2)投料,,T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,T2温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是( )A.B.T2温度下达平衡时反应速率的比值:<C. 温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D. T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同CD【分析】由图可知,比反应速率速率快,则;温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时;由于起始与的物质的量之比为,则达到平衡时和的摩尔分数相等。【解析】根据分析,比反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知项正确;反应的速率方程为,则,温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时,则,B项正确; 温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时和的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同,D项错误;答案选CD。3.(2023·湖南卷,向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:的平衡转化率按不同投料比x(x=随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )BA.B.反应速率:C.点对应的平衡常数:D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态【解析】一定条件下,增大水的浓度,能提高的转化率,即x值越小,的转化率越大,则x1<x2,故A正确;点和c点温度相同,的起始物质的量都为点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,平衡正向移动,甲烷的转化率增大,生成物的浓度增大,则在相同温度下反应速率:v正b>vc正,故B错误; 由图像可知,x一定时,温度升高的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点对应的平衡常数:Ka<Kb =Kc,故C正确; 该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;答案选B。4.(2023·山东卷, 一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:已知反应初始E的浓度为的浓度为 ,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )A.时刻,体系中有E存在B.时刻,体系中无F存在C.E和TFAA反应生成F的活化能很小D.反应达平衡后,TFAA的浓度为AC【分析】一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径中,共发生三个反应:①F ②FG ③G之后的某时刻,H为,此时TFAA的浓度仍为0,则表明、起始时的、G分解生成的全部参加反应,生成;在时刻,H为为为,则F为。【解析】时刻,H的浓度小于,此时反应③生成F的浓度小于,参加反应①的H的浓度小于,则参加反应E的浓度小于,所以体系中有E存在,A正确;由分析可知,时刻,H为为为,则F为,所以体系中有F存在,B不正确;之后的某时刻,H为,此时TFAA的浓度仍为0,表明此时E和TFAA完全反应生成F,所以E和TFAA生成F的反应速率快,反应的活化能很小,C正确;在时刻,H为为为为,只有F、G全部转化为H和TFAA时,TFAA的浓度才能为,而G为可逆反应,所以反应达平衡后,TFAA的浓度一定小于不正确;故选AC。5.(2022·广东卷, 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X→2Y 的影响,各物质浓度随反应时间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的浓度随的变化D.使用催化剂Ⅰ时,内,D【解析】 由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误; 由图可知,催化剂I比催化剂II催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;由图可知,使用催化剂II时,在内Y的浓度变化了,而a曲线表示的X的浓度变化了,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂II时X浓度随时间的变化,故C错误;使用催化剂I时,在 内,Y的浓度变化了,则mol,,故D正确;答案选D。(2022·广东卷,恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量 如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应的B.a为随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入的平衡转化率增大CA,从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即△H>0,故A错误;B.从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化,故B错误;C.容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;D.BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D错误,故选C。6.(2022·浙江卷,在恒温恒容条件下,发生反应B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )CA.从两点坐标可求得从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: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,随时间变化关系如图中曲线乙所示【解析】 图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,选项A正确;点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为反应物B的瞬时速率,选项B正确;化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,,选项C不正确;维持温度、容积不变,向反应体系中加入催化剂,平衡不移动,反应速率增大,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态相同,选项D正确;答案选C。 展开更多...... 收起↑ 资源预览