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微点突破12　化学反应速率与化学平衡图像
题型一　化学反应速率图像
1．全程速率—时间图像
举例分析：Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化曲线如图所示。
原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为放热反应，随着反应的进行，温度逐渐升高，导致反应速率逐渐增大；BC段(v渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中c(H＋)逐渐减小，导致反应速率逐渐减小。
2．可逆反应化学反应速率—时间图像
(1)v-t图像分类
①“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中，v′正突变，v′逆渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′正>v′逆，说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′正突变，平衡正向移动。
图像Ⅱ中，v′正渐变，v′逆突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′正>v′逆，说明t1时刻改变的条件是减小了反应产物的浓度，使v′逆突变，平衡正向移动。
②“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中，v′正、v′逆都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′正>v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应)，改变的条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅱ中，v′正、v′逆都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′正>v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应)，改变的条件是降低温度(或减小压强)。
③“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响
图像中v′正、v′逆都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。
(2)v-t图像规律
①v-t图像很简单，平衡上下分增减：改变外界条件，若v(正)、v(逆)在原平衡以下，则为减小浓度、降低温度或减小压强；v(正)、v(逆)在原平衡以上，则为增大浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂。
②突变温压催化剂，浓度图像为渐变：改变外界条件，若v(正)、v(逆)两支曲线均不与原平衡相连，发生“突变”，则改变的是温度、压强或催化剂；若v(正)、v(逆)有一条曲线与原平衡相连，发生“渐变”，则改变的为浓度。
③平台压强催化剂，确定方向上曲线：若改变外界条件后v(正)、v(逆)均增大且相等(平台类图像)，则可能是使用催化剂，或反应前后气体体积不变的反应增大压强；若改变外界条件后v(正)、v(逆)均减小且相等，则应是反应前后气体体积不变的反应减小压强。
1．一定条件下，NH3在恒容密闭容器中发生分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0。v(NH3)随时间的变化如图所示。已知t1时反应达到平衡，t2时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等)，下列说法不正确的是(　　)
A．由O到t1 min，H2的浓度不断增大
B．t1～t2 min时，2v正(H2)＝3v逆(NH3)
C．t2 min时，可能向容器中通入了N2
D．平衡常数KⅠ可能小于KⅡ
2．(2025·张掖一模)将CaCO3加热至T ℃，部分发生分解，达到平衡时Kp＝p0 kPa，T ℃，在一真空密闭容器中加入过量的CaCO3，再充入一定量的H2，加入催化剂使其发生反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)(忽略其他副反应)，测得该反应中物质分压如图所示(t1时刻前，CO2的分压未给出)，则下列说法错误的是(　　)
A．t2时向容器中充入一定量CO2气体，CO2的物质分压变化曲线为①
B．a点的坐标为(t1，p0)
C．O～t1内，H2的平衡转化率为50%
D．反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的压强平衡常数Kp＝10
题型二　化学平衡图像
1．百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
(1)图像展示
(2)解题原则——“先拐先平数值大”
在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。
Ⅰ．表示T2>T1，生成物C的百分含量降低，说明正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。
Ⅱ．表示p2>p1，A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压强增大，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总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩容器容积)。
2．百分含量(或转化率)—压强—温度图像
(1)图像展示
[以反应mA(g)＋nB(g) pC(g)中反应物A的转化率(αA)为例说明]
(2)解题原则——“定一议二”
①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，从而确定化学方程式中反应物与生成物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图乙中同一温度下任取两条压强曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图甲中任取一曲线，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，在图甲中作垂直线，图乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。
3．几种特殊图像
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，下图中M点前，表示化学反应从反应物开始，则v(正)>v(逆)；M点为刚达到的平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温时A%增大(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH<0。
(2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图中L曲线上所有的点都是平衡点。左上方E点时A%大于此压强时平衡体系中的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v(正)>v(逆)；同理，右下方F点v(正)[方法总结]分析、解答化学反应速率和化学平衡图像题“三步骤”
1．(2025·聊城二模)在体积相等的多个恒容密闭容器中，分别充入1 mol CO2和1 mol H2，发生反应CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)。在不同温度下反应相同时间，测得lg k正、lg k逆、H2转化率与温度关系如图所示。
已知：v正＝k正c(CO2)c4(H2)，v逆＝k逆 ，k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH＞0
B．代表lg k正曲线的是MH
C．当2v正(H2)＝v逆(H2O)时反应达到平衡状态
D．a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b
2．一定条件下，将H2和N2按物质的量之比为3∶1充入密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。测得不同压强下，达到化学平衡时氨的物质的量分数随温度变化的关系曲线如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．压强：p1<20 MPa
B．速率：bC．a点时，N2的转化率约为33%
D．虚线表示p1条件下充入He后的图像
3．恒压条件下，将A、B按一定比例和流速通过装有催化剂的反应管只发生以下两个反应：
反应Ⅰ：A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)　ΔH1<0
反应Ⅱ：A(g)＋4B(g) E(g)＋2D(g)　ΔH2<0
相同时间内测得A的转化率及C、E的选择性[×100%]与反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．194 ℃时，保持其他条件不变，增大气体流速，E的产率增大
B．190～198 ℃范围内，升高温度，物质A的平衡转化率一定增大
C．X点可推断此时n(A)剩余∶n(E)生成＝6∶97
D．Z点对应的所有生成物中，D的体积分数最小
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