专题9 化学反应速率、化学平衡的图像和图表
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1．（2018年11月浙江选考卷22题）已知2SO 2(g )＋O 2(g ) ?2SO 3(g ) ΔH ＝－197.8 kJ ·molˉ1。起始反应物为SO 2和O 2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO 2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表：
温度/K
压强/(105 Pa ) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673
99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723
97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0
下列说法不正确．．．
的是（ ） A ．一定压强下降低温度，SO 2的平衡转化率增大
B ．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO 2所需要的时间相等
C ．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D ．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO 2的转化率已相当高
2．（2016四川卷）一定条件下，CH 4与H 2O (g )发生反应：CH 4(g )+H 2O (g )
CO (g )+3H 2(g )，设起始 =Z ，在恒压下，平衡时? (CH 4)的体积分数与Z 和T （温度）的关系如图所示。下列说法正确的是
A ．该反应的焓变ΔH >0
B ．图中Z 的大小为a >3>b
C ．图中X 点对应的平衡混合物中 =3
D ．温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后? (CH 4)
减小
3．(2015年安徽卷)汽车尾气中，产生NO 的反应为：N 2(g )+O 2(g )? 2NO (g )，一定条件下，等物质的量的N 2(g )和O 2(g )在恒容密闭容器中反应，下图曲线
a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线
b 表示
该反应在某一起始条件改变时N 2的浓度随时间的变化。下列叙
述正确的是
A ．温度T 下，该反应的平衡常数K =21
2
10)(4c c c - B ．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
24(H O))
(CH n n 24(H O))
(CH n n
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H＜0
4．（2015福建卷）在不同浓度（c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。
下列判断不正确的是
A．a=6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
5．(2015四川卷)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) ?2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压（P分）=气体总压（P总）×体积分数。下列说法正确的是
A．550℃时，若充入惰性气体，?正，?逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K P=24.0P总
6．(2015江苏卷)在体积均为1．0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2(g)＋c(s)?2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是（）
A．反应CO2(g)＋c(s)
V2O5
△
高温、高压
催化剂
浓硫酸
Δ
180℃
催化剂
充电
放电
催化剂
Δ2CO(g) △S>0、△H<0
B．体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ)>2P总（状态Ⅰ）C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ)
D ．逆反应速率V 逆：V 逆（状态Ⅰ）>V 逆（状态Ⅲ)
7．（2018年江苏卷15题）一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO 2(g )+ O 2(g )? 2SO 3(g )(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
下列说法正确的是
A ．v 1< v 2，c 2< 2c 1
B ．K 1> K 3，p 2> 2p 3
C ．v 1< v 3，α1(SO 2 ) >α3(SO 2 )
D ．c 2> 2c 3，α2(SO 3 )+α3(SO 2 )<1
8．（2016年新课标3卷27题）煤燃烧排放的烟气含
有SO 2和NO x ，形成酸雨、污染大气，采用NaClO 2
溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回
答下列问题：
在不同温度下，NaClO 2溶液脱硫、脱硝的反应中，
SO 2和NO 的平衡分压p e 如图所示。
由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的
平衡常数均______________（填“增大”、“不变”
或“减小”）。
9．（2016北京卷26题(2)）对于反应A 4HCl ＋O 2
2Cl 2＋2H 2O
，下图是4种投料比[n(HCl)：n(O2)，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。
400℃ CuO/CuCl2
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________. 10．（2018年北京卷27题（4））探究反应i SO2+4I－+4H+== S↓+2I2+2H2O、
ii I2+2H2O+ SO2==SO42?+ 4H++2I－反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mL SO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在
序号A B C D
试剂组成0.4mol·L-1
KI
amol·L-1KI
0.2mol·L-1 H2SO4
0.2mol·L-1
H2SO4
0.2mol·L－1KI
0.0002mol I2
实验现象溶液变黄，一段
时间后出现浑浊
溶液变黄，出现浑浊
较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪
色，变成黄色，出现浑
浊较A快
①B是A的对比实验，则a=__________。
②比较A、B、C，可得出的结论是______________________。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________________。11（2010年广东卷31题(2)）．在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OH?B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO3的转化率（α）在不同温度下随反应时间（t）
的变化见图12，由此图可得出：
（1）温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影
响是____ ___
（2）该反应的H
?_____0(填“<”、“=”或“>”).
12．（2019年新课标3卷20题（3））CO2催化加
氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要
发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol?1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol?1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：
CH 3OCH 3的选择性
=332CH OCH C 2O 的物质的量反应的的物质的量
×100％ ①温度高于300 ℃，CO 2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时，在催化剂作用下CO 2与H 2反应一段时间后，测得CH 3OCH 3的选择性为48%（图中A 点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH 3OCH 3选择性的措施有________。
13.（2017年新课标2卷(2)）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
正丁烷（C 4H 10）脱氢制1-丁烯（C 4H 8）的热化学方程式如下：
①C 4H 10(g )= C 4H 8(g )+H 2(g ) ΔH 1
已知：②C 4H 10(g )+ 1/2O 2(g )= C 4H 8(g )+H 2O (g ) ΔH 2=?119 kJ ·mol ?1
③H 2(g )+1/2 O 2(g )= H 2O (g ) ΔH 3=?242 kJ ·mol ?1
图（a ）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图
（1）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b ）为丁烯产率与进料气中n （氢气）/n （丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
（2）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、
____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
14.（2013年浙江理综卷27题(2)）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3
请回答下列问题：
为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3
溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：
①△H3 0(填＞、＝或＜)。
②在T1～T2及T4～T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，
其原因是。
③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度上升到T2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
15．（2018新课标2卷）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75kJ·mol?1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol?1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111kJ·mol?1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol?1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填
标号）。A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应
CH4(g)=C(s)+2H2(g) 消碳反应
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol?1) 75172
活化能/ (kJ·mol?1) 催化剂X3391催化剂Y4372
①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化
剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，
下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）
的叙述正确的是________填标号）。
A．K积、K消均增加B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加
D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程
为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)
一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所
示，则p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为
________________。
专题9 化学反应速率、化学平衡的图像和图表答案与解析
1.B
【解析】
A项，由于该反应是放热反应，所以降低温度，平衡正向移动，二氧化硫转化率增大，故A项正确；
B项，温度和压强均对反应速率有影响，所以转化相同物质的量的二氧化硫需要时间不同，故B项错误；
C项，催化剂可以降低反应活化能从而缩短反应达到平衡所需时间，故C项正确；
D项，工业生产通常不采取加压措施是因为常压下二氧化硫的转化率已经很高了，所以无需加压，故D项正确。
2.A
【解析】
A项，由图可知，温度越高，平衡时CH4的体积分数越小，表明正反应吸热，ΔH>0，故A 项正确；
B项，CH4物质的量一定的情况下，Z越大，H2O(g)物质的量越大，平衡越向右移动，CH4转化率增大，平衡时CH4的体积分数越小，则b>3>a，故B项错误；
C项，反应起始，H2O和CH4按1:1反应，平衡时二者比例一定不为3，故C 项错误；
D项，温度不变时，压强增大，平衡逆向移动， (CH4)增大，故D项错误。
3.A
【解析】
A项，温度T下该反应的平衡常数，故A项正确；
B项，由于反应前后气体体积不变且质量守恒，所以混合气体的密度不变，故B项错误；C项，催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应的限度，故C项错误；
D项，若曲线b改变的是温度，由图可以看出，曲线b的反应速率大于曲线a，则可以判断曲线b时的温度高于曲线a，即升高温度，平衡向正反应方向移动，因而可以判断，故D项错误。
4.D
【解析】
A.根据表格的数据可知：温度不变时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与
速率的变化关系可知：在328.2T时，蔗糖的浓度每减小0.100mol/L，水解速率减小1.50mmol/（Lmin），所以在温度是328.2T、浓度是0.400mol/L时，水解的速率是a=7.50-1.50-6.00mmol/（Lmin），正确。
B.根据表格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的温度，则二者对水解反应速率的影响因素可能相互抵消，使反应速率可能不发生改变，正确。
C.在物质的浓度不变时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于在物质的浓度是0.600mol/L时，温度是318.2T时水解速率是3.60mmol/（L·min），现在该反应的速率是2.16mmol/（Lmin）<3.60mmol/（Lmin），说明反应温度低于318.2T。即b<318.2，正确。
D.不同温度时，蔗糖浓度减少，所以速率减慢，但是温度不同，在相同的浓度时的反应速率不相同，错误。
5.B
【解析】A、平衡向正反应方向移动，A错误；B、利用三段式，可得CO2的转化率为25.0%，B正确，C、由图可知T℃时，平衡体系中CO2和CO体积分数相等，则在恒压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，C错误；D、平衡后
。选B。
6.BC
【解析】
A、C和CO2反应是吸热反应，△H>0，故A错误；
B、Ⅰ这条曲线，是通入0.1molCO2，Ⅱ这条曲线是通入0.2molCO2，状态Ⅱ可以看作先通0.1CO2，此时的压强相等，再通入0.1molCO2加入平衡不移动，此时的压强等于2倍P总（状态Ⅰ），但要求CO2的浓度相等，应对此加热使反应向正反应方向移动，气体物质的量增加，因此P总(状态Ⅱ)>2P总（状态Ⅰ），故正确；
C、状态Ⅱ可以看作先通0.1CO2，此时两者CO的浓度相等，在通入0.1molCO2，加入平衡不移动，Ⅱ状态CO的浓度等于2倍Ⅲ，但再充入CO2，相当增大压强，平衡右移，消耗CO，因此c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ)，故正确；
D、温度越高，反应速率越快，V逆（状态Ⅰ） 7.CD 【解析】 对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2中起始反应物物质的量为 容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2>υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c2>2c1，p2<2p1，α1（SO2）+α2（SO3）<1，容器1和容器2温度相同，K1=K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ3>υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3 8.减小； 【解析】： 在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压p e如图所示。 ①由图分析可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。 9．(1)4:1 (2)投料比越高，对应的反应温度越低(3)30.8% 【解析】 (1)依据反应A可知投料比越大，HCl的转化率越低，因此结合图像，对比同温度时HCl的平衡转化率可知a、b、c、d 线分别代表投料比为6:1、4:1、2:1、1:1的曲线，故b线对应投料比为4:1. (2)结合图像，做纵坐标垂线可知，达到相同的HCl的平衡转化率，投料比越高，对应温’ 度越低； (3)由图像可知投料比2:1 400度时，HCl的平衡转化率为80%。设起始时，HCl为2 mol，O2为1mol，则平衡时HCl为0.4mol，O2为0.6 mol，生成的Cl2和H2O均为0.8mol，平衡时Cl2的物质的量分数为0.8mol÷(0.4mol＋0.6mol＋0.8mol＋0.8mol)×100%＝30.8%. 10. ①0.4②I?是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率③反应ii比i快；D中由反应ii产生的H+使反应i加快 【解析】 ①B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4，A与B中KI浓度应相等，则a=0.4；②对比A与B，加入H+可以加快SO2歧化反应的速率；对比B 与C，单独H+不能催化SO2的歧化反应；比较A、B、C，可得出的结论是：I?是SO2歧化 反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率；③对比D和A，D中加入KI的浓度小于A，D中多加了I2，反应i消耗H+和I-，反应ii中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率 D A，由此可见，反应ii比反应i速率快，反应ii产生H+使c（H+）增大，从而反应i加快。 11.(1) 升高温度，反应速率加快，平衡正向移动(2) △H＞O 【解析】 由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。 12. 反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度(6). 增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 【解析】 根据反应方程式，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CO2的转化率降低，根据图像，上升幅度超过下降幅度，因此温度超过300℃时，CO2转化率上升； ②依据CH3OCH3选择性公式，提高CH3OCH3选择性，化学平衡向正反应方向进行，根据反应II，可以增大压强，或者使用对反应II催化活性更高的催化剂。 13. （1）氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 （2）升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类 【解析】 （2）因为通入丁烷和氢气，发生①，氢气是生成物，随着n(H2)/n(C4H10)增大，相当于增大氢气的量，反应向逆反应方向进行，逆反应速率增加。 （3）根据图(c)，590℃之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590℃时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应①的丁烷也就相应减少。 14.①< ②在T1～T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，反应速率越快，CO2被捕获的量随温度的升高而提高；T4～T5区间，化学反应已到达平衡，温度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于CO2的捕获。 ③见右图 【解析】： 由图1可知：在温度为T3时反应达到平衡，此 后温度升高，c(CO2)增大，平衡逆向移 动，说明反应Ⅲ为放热反应，则△H3<0。 ②图1中所示，在T3之前反应未建立平衡，无论在什么温度下(NH4)2CO3总能捕获CO2，因此在T1～T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，反应速率越快，CO2被捕获的量随温度的升高而提高；T3时达到平衡，且正反应反应放热，T4～T5区间，化学反应已到达平衡，因此温度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于CO2的捕获。 ③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后（由图2可知：溶液pH不随时间变化而变化），迅速上升到T2并保持不变，平衡逆向移动，溶液pH增大，在T2时又建立新的平衡。 15.（1）247A（2）①AD②p c(CO2)、p b(CO2)、p a(CO2) 【解析】 根据盖斯定律可知③×2－②－①即得到该催化重整反应的ΔH=＋247 kJ·mol?1。正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压，答案选A；某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式可知 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) 起始浓度（mol/L） 1 0.5 0 0 转化浓度（mol/L）0.25 0.25 0.5 0.5 平衡浓度（mol/L）0.75 0.25 0.5 0.5 所以其平衡常数为 mol2·L?2。 （2）①根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。A．正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确；B．升高温度反应速率均增大，B错误；C．根据A中分析可知选项C错误；D．积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。答案选AD。 ②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为p c(CO2)、p b(CO2)、p a(CO2)。 化学反应速率反应平衡图像题解析 一、图像拾零 1．速率—时间图 此类图像定性地揭示了正、逆反应速率随时间（含条件变化对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、等、动、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向等。 如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H＜0反应，其速率—时间图如下图所示：（1）当速率改变时分别是什么条件改变？ t1, t3, t5, t7 （2）哪些时间段是平衡状态？ （3）哪一段的N2的转化率最高？ 2．浓度—时间图 此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的折点（即达到平衡时）时间应该相同。且各物质的浓度变化值应该满足方程式的计量系数之比。此类图像可以用于推测反应方程式。 如图所示，800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从 图上分析不能得出的结论是（） A．A是反应物 B．前2minA的分解速率是0.1mol(L min) C．若升高温度，A的转化率增大 D．增大压强，A的转化率减小 3．全程速率—时间图 如锌和盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的变化。 不同时间段的反应速率的变化情况不同。AB段反应速率逐渐增加是 因为该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快。而BC段反应速 率减小是因为随反应的进行，盐酸逐渐被消耗，浓度减小，反应速率减小。故分析时要抓住各节段的主要矛盾，认真探究。 4．含量—时间—温度（压强）图 此类图像要注意的是，折点对应的时间即是达平衡所需要的时间，时间越短表示反应速率越快。而水平线的高低表示达到平衡时各物质的浓度，它表明的是平衡移动的方向。 常见的形式有以下几种： 化学反应速率和平衡图像 一、回顾 1.影响化学反应速率的外界因素 2.影响化学平衡的外界因素 外界因素改变的条件平衡移动的方向 浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度 压强增大体系压强减小体系压强 温度 升高体系温度 降低体系温度 二、内容 1.速率—时间图 解法识记： 1.增加反应物浓度，v正跳上得更大；减小反应物浓度，v正跳下得更大 2.增加生成物浓度，v逆跳上得更大；减小生成物浓度，v逆跳下得更大 3.升高温度，吸热方向跳上得更大；降底温度，吸热方向跳下得更大 4.增大压强，计量数减小方向跳上得更大；减小压强，计量数减小方向跳下得更大 若v正在v逆的上方，即平衡向正反应方向移动；若v逆在v正的上方，即平衡向逆反应方向移动。 2.浓度（或物质的量）—时间图 1.可逆反应a X(g)＋b Y(g) c Z(g) 在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后， t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v) —时间(t)图象如图，则下列说法中正确的 是( ) A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强 B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂 C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强 D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂 【典例2】(2013·成都模拟)可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。 1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______________ ________________________(热量用E1、E2或E3表示)。 (2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的___________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1…t6”表示)。 2-1《化学反应速率》课时练 双基练习 1．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少 mol/L，对此反应速率的表示不正确的是() A．用A表示的反应速率是mol/(L·min) B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min内的反应速率，用B表示是mol/(L·min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的 解析：选项A，A为固体，不能用固体或纯液体表示化学反应速率，错误。选项B，用B、C、D表示反应速率之比等于化学方程式中B、C、D的系数之比，正确。选项C，v(B)＝错误!＝mol/(L·min)，正确。选项D，在这2 min内，无论用B还是用C表示，二者的变化量都是逐渐减小的，则反应速率的值也都是逐渐减小的，正确。 答案：A 2．某温度下，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为：c(X2)＝ mol/L，c(Y2)＝mol/L，c(Z)＝mol/L。则该反应的反应式可表示为 () A．X2＋2Y22XY2 B．2X2＋Y2X2Y C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y22XY2 解析：本题考查了化学反应速率之比等于系数之比。首先求出三种物质的物质的量浓度变化值，分别为mol/L、mol/L、mol/L。根据物质的量浓度变化之比等于反应速率之比等于系数之比，即可得系数之比为 3∶1∶2。 答案：C 3．下列说法正确的是() A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 解析：化学反应速率通常用单位时内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，化学反应速率是取单位时间内浓度变化的绝对值，所以都为正值。 化学反应速率、化学平衡图像专题练习 一、ν-t图像或c-t图像 1. ν-t图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移 动的影响。 【练习1】对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H＜0，填写改变的条件及平衡移动的方向。 t1时，， 平衡向移动。 《 t2时，， 平衡向移动。 t3时，， 平衡向移动。 t4时，， 平衡向移动。 小结：改变条件，图像一点保持连续；改变，两点突变，_____________使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。 【练习2】对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他 条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化如右图所示， 则图像中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( ) … A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体 B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C．X、Y、Z、W皆非气体 D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体 【练习3】在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若增大压强或升高温度,重 新达到平衡,变化过程均如右图所示,则对该反应叙述正确的 是( ) A．正反应是吸热反应B．逆反应是吸热反应 C．m+n>p+q D．m+n 含量最高的时间段是( ) －t1 －t3 －t4 D. t5－t6 } 2. c-t图像：分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗 浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程 式中各物质的化学计量数之比。 【练习5】今有X（g）+Y(g) 2Z(g) △H<0。从反应 开始经过t1后达到平衡状态，t2时由于条件改变，平衡 受到破坏，在t3时又达到平衡，引起t2→t3曲线变化的 原因是( ) A．增大X或Y的浓度B．增大压强 C．增大Z的浓度D．升高温度 【练习6】右图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的 变化情况，t1是到达平衡状态的时间。试回答： (1)该反应的反应物是______； ~ (2)反应物的转化率是______； (3)该反应的化学方程式为___________________________。 二、平衡图像 1.出现拐点的图像：分析依据“先拐先平”。在转化率－时间图像或物质的百分含量－时间 图像中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂)。【练习7】已知某可逆反应在密闭容器中进行： A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s) △H＜0，图中曲线b代表一定条件下 该反应的过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是( ) A．增大A的浓度B．缩小容器的容积 C．加入催化剂D．升高温度 ; 【练习8】现有可逆反应A(g)＋2B(g) nC(g) △H＜0，在相同温 度、不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如右图，其 中结论正确的是( ) A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3 C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3 【练习9】对于可逆反应A(g)+B(g)C(g) △H＜0，下列图像正确的是（） 化学反应速率的图像题 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 根据vt图分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是 A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【参考答案】D 【题后反思】从“断点”入手突破改变的条件：可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使vt图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化作出判断。如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92.4 kJ·mol－1，其反应速率与时间关系如图所示： 则t2时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强。原因是t2时刻出现“断点”，且v′(正)、v′(逆)均增大，故改变的条件应从“升高温度”或“增大压强”两方面分析，又因 v′(逆)>v′(正)，平衡逆向移动，故改变的外界条件是升高温度。 化学反应速率的两类图像分析 1．物质的量(或物质的量浓度)—时间图像 物质的量(或物质的量浓度)—时间图像主要反映了反应物、生成物的量与反应时间的定量关系。 一般情况下，可以利用该类图像确定化学方程式和计算某物质在某时间段内的平均反应速率。 2．速率—时间图像 （1）放热反应的速率—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。 ①AB段，反应放热，温度升高，v增大 ②BC段，反应物浓度减小，v减小 2. C% C% T2P2 T1P2 P1P2 T1P1 O t O t （4）（5） （1）p1________p2（2）p1________p2（3）p1_______p2 +_______q m n +______q +______q m n m n （4）p1_________p2，（5）T1与T2大小__________ m n +__________q△H________0 +_______q m n N M t 1 t 2 t 3 3. ) (\ % ) (/p T C T p O （1） C% T 105 P a 107 P a （2） O C% P 100 ℃500 ℃ （1）△H _________0 （2）△H _________0 m n +________q m n +________q 4. []C t →（如图24—7） 此反应是从何物质开始的：____________； t 2时改变的条件是：____________________。 5. n t →（如图24—8） 则用A 、B 表示的化学方程式是：_______________________。 6. 如m =3，n =1，q =2，试作出C 分解时v 正随时间的变化曲线：（2C 3A +B ） 7. 读图24—9，写出用A 、B 表示的化学方程式。 二、练习 1．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随着反应时间变 化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（ ） A 、反应的化学方程式为：2M N B 、t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡 C 、t 3时, 正反应速率大于逆反应速率 D 、t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍 2．对达到平衡的可逆反应X+Y W+Z ，增大压强则正、逆反应速度（v ）的变化如下图，分析可知X ，Y ，Z ，W 的聚集状态正确的是（ ） A B C t 1 t 2 t 图24—7 n 1.0 . 0.8 0.6 0.6 0.4 0.2 O 图24—8 t C B A α αA αB O 3 图24—9 n A B 化学反应速率与反应限度图像复习 一、化学平衡的图象 要熟练掌握各种外界条件对化学平衡移动的影响图像 1、浓度：（四个） 2、压强：（四个） 3、温度：（四个） 4、催化剂：（两个） 例：对于反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，若m＋n>p＋q且ΔH>0 1．v－t图象2．v－p(T)图象 3．c－t图象4．c－p(T)图象 5．其他图象 二、解答图象题目的一般方法与思路： 化学平衡图像常见的是以时间、压强、温度为自变量，以其它物理量为应变量的曲线。常见的设问方式是：判断化学平衡特征；应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 (1)看图象： 一看面，即看清横坐标和纵坐标； 二看线，即看线的走向和变化趋势； 三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点； 四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线和等压线； 五看定量图象中有关量的多少。 (2)想规律： 即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确。 (3)作判断： 依题意仔细分析作出正确判断。 可供使用的技巧有： (1)先拐先平：在转化率—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大)。 (2)定一议二：图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。 典型问题 （一）看图说话：（给出图像判断反应特点） 1 pC(g)同时间t 、温度T 和压强P 与反应物B 在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示.则下列关系式正确的是 A.T 1＜T 2,P 1＞P 2,m ＋n ＞P ,Q ＜0 B.T C.T 2＞ D.T 2、（2011重庆） 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是 A ．CO 2(g)＋2NH 3(g)CO(NH 2)2(s)＋H 2O(g)； △H ＜0 B ．CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)； △H ＞0 C ．CH 3CH 2OH (g) CH 2=CH 2(g)＋H 2O(g)； △H ＞0 D ．2C 6H 5CH 2CH 3(g)＋O 2(g) 2 C 6H 5CH=CH 2(g)＋2H 2O(g)； △H ＜0 3、在密闭容器中进行下列反应M(g)+N(g) R(g)+2L ，在不同温度和压强下， R%在平衡混合物中的体积分数如下图所示，下列推断正确的是 A 、正反应是吸热反应，L 是气体 B 、正反应是放热反应，L 是气体 C 、正反应是吸热反应，L 是固体 D 、正反应是放热反应，L 是固体或液体 %B t T 11 P 、、T 1P 2、2T 2 P 专题：化学反应速率化学平衡图像题精选精练（64题） A组基础训练型 1．右图中的曲线是在其他条件一定时反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）（正反 应放热）中NO的最大转化率与温度的关系。图上标有A、B、C、D、E五点，其中表 示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是 A A或E B C C B D D 2．有如下的可逆反应：X（g）＋2Y（g）2Z（g）现将X和Y以1︰2的体积比混 合在密闭容器中，加压到3×107Pa，达到平衡后，已知平衡状态时反应物的总 物质的量和生成物的总物质的量相等时，对应图中坐标上的温度是 A 100℃ B 200℃ C 300℃ D 不能确定 3．在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应， 平衡后测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比n x/n y的关系如图所 示，则X，Y的反应方程式可表示为 A 2X＋Y3Z B 3X＋2Y2Z C X＋3Y Z D 3X＋Y Z 4．在A（g）＋B（g）＝C（g）＋D（g）的反应体系中，C的百分含量和时间 的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q与P，则 正反应是放热反应的图为 A B C D 5．可逆反应aX（g）＋bY（g）cZ（g）在一定温度下的一密闭容 器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率（v）－时间（t）图 象如右图。则下列说法中正确的是 A 若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强 B 若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂 C 若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强 D 若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂 6．现有可逆反应A（g）＋2B(g)n C(g)（正反应放热），在相同温度、 不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如右图所示，其中结论正确的 是 A p1＞p2，n＞3 B p1＜p2，n＞3 C p1＜p2，n＜3 D p1＞p2，n＝3 7．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应： NO（g）＋CO（g）＝0.5N2（g）＋CO2（g）；ΔH＝－373.2 kJ/mol。 右图曲线a表示该反应过程中，NO的转化率与反应时间的关系。若改 变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 A 加催化剂 B 向密闭容器中加入氩气 C 降低温度 D 增大反应物中NO的浓度 8．下图表示反应A（气）＋B（气）nC（气）（正反应放热）在 不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。 下列有关叙述正确的是 化学反应速率与化学平衡图像解题方法 专题训练 1.对于可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH <0，下列图像表示正确的是( ) 答案 C 解析 使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，A 项错误；温度升高，平衡逆向移动，A 的转化率会降低，B 项错误；温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间最短升高温度，平衡逆向移动，C 的体积分数降低，C 项正确；平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2.在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( ) A ．该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量 B ．T 2下，在0～t 1时间内，v (Y)＝a －b t 1 mol·L －1·min －1 C ．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D ．M 点时再加入一定量X ，平衡后X 的转化率减小 答案 C 解析 依据题中图示，可看出T 1>T 2，由于T 1时X 的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A 项，M 点与W 点比较，X 的转化量前者小于后者，故进行到M 点放出的热量应小于进行 到W 点放出的热量，A 项错误；B 项，2v (Y)＝v (X)＝a －b t 1 mol·L －1·min －1，B 项错误；C 项，T 1>T 2且M 点的Y 的浓度大于N 点的，故M 点v 逆大于N 点v 逆，而M 点v 正＝v 逆，所以M 点v 正大于N 点v 逆，C 项正确；D 项，恒容时充入X ，压强增大，平衡正向移动，X 的转化率增大， D 项错误。 3．[2017·安徽合肥教学质量检测]在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g) ΔH >0。下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( ) 答案 C 解析 正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，A 错误；正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，Z 的含量升高，B 错误；升高温度或增大压强，平衡均向正反应方向进行，X 的转化率升高，C 正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数为定值，D 错误。 4．[2017·惠州调研]在 2 L 密闭容器中进行反应C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g) ΔH >0，测得c (H 2O)随反应时间(t )的变化如图所示。下列判断正确的是( ) A ．0～5 min 内，v (H 2)＝0.05 mol·L －1·min －1 B ．5 min 时该反应的K 值一定小于12 min 时的K 值 C ．10 min 时，改变的外界条件可能是减小压强 D ．5 min 时该反应的v (正)大于11 min 时的v (逆) 化学反应速率和化学平衡图像 班别姓名学号1、速率——时间图 此类图像定性揭示了Ｖ 正、V 逆 ,对于条件的改变随时间变化的规律，体现了平 衡移动的方向和平衡的特征。认识此类图像的关键：若改变单一物质的浓度，图像是连续的,若改变体系的温度和压强,则图像不连续。对于反应: mA(气）+nＢ（气)pC(气）+qD(气) ＋Q，请根据提示完成以下的图像(→表示平衡向正反应方向移动，←表示平衡向逆反应方向移动)。 ( )( ）( ）(1）增大反应物浓度（2）减少生成物浓度(3)增大生成物浓度 （）( ）（）(4)减少反应物浓度（5)升高温度（Ｑ>０）（６）降低温度(Q>0） (）(） (） (7）升高温度（Q<０）(８）降低温度(Q<０）(9)加压(ｍ+ｎ=p+q） （）( )( ) (10）减压（ｍ＋n＝p＋q) （１1)加压（m＋ｎ＞ｐ＋q) (12）减压(m+n>p+q） （）（)（) (13)加压（m+n （1）、该反应的化学方程式; (2)、反应开始至3miｎ末,Y的反应速率为; (3)、该反应是由开始的(正反应、逆反应、正逆么应同时) 3、全程速率—时间图 此类图像的分析要抓住各个阶段的主要矛盾——影响速率的主要因素。如Z ｎ与足量的盐酸反应，反应速率随时间的变化情况如图(17)所示。其中A~B速率变化的原因是;B～C速率变化的原因是。 ４、含量（或转化率)—时间—温度（或压强)图 此类图像的分析应注意3个方面的问题: （1）纵坐标表示的意义；即是反应物还是生成物的含量,还是反应物的转化率？（２）达平衡的时间:温度越高(或压强越大）,反应的速率越大,达到平衡的时间越短。 （３)平衡线的高低:根据纵坐标的含义与反应方程式的特点（放热或吸热以及反应前后气体分子数的关系)来判断平衡线的高低。 以反应mＡ（气)+nB(气)pC(气)+qD(气)+Q为例,图示如下: （1８）当P一定，则Q (１9)当T一定,则ｍ+ｎp+q 化学反应速率与化学平衡图像 班别姓名学号 1、速率——时间图 此类图像定性揭示了V 正、V 逆 ,对于条件的改变随时间变化的规律,体现了平 衡移动的方向与平衡的特征。认识此类图像的关键:若改变单一物质的浓度,图像就是连续的,若改变体系的温度与压强,则图像不连续。对于反应: mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气) +Q,请根据提示完成以下的图像(→表示平衡向正反应方向移动,←表示平衡向逆反应方向移动)。 ( )( )( ) (1)增大反应物浓度(2)减少生成物浓度(3)增大生成物浓度 ( )( )( ) (4)减少反应物浓度(5)升高温度(Q>0) (6)降低温度(Q>0) ( )( )( ) (7)升高温度(Q<0) (8)降低温度(Q<0) (9)加压(m+n=p+q) ( )( )( ) (10)减压(m+n=p+q) (11)加压(m+n>p+q) (12)减压(m+n>p+q) ( )( )( ) (13)加压(m+n 化学反应速率和化学平衡的图像 一、反应速率图象 1.浓度（或物质的量）-----时间图象 例1、一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是 A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 0.158mol/(L·s） B、反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了 0.79mol/L C、反应开始时10s，Y的转化率为79.0% D、反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g) 练习1.今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经 t1s后达平衡,在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如图: （1）该反应的反应物是______ （2）该反应的化学方程式为_________________ （3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（） A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂 C、缩小体积，使体系压强增大 D、升高了反应温度 2.速率--时间图象 例 1. mA（g）+nB（g） qC （g）；若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△H___0，m+n___q 例2：合成氨反应：N 2+3H 2 2NH 3 △H < 0 。如图只改变某一 条件（其他条件不变）时化学反应速率与时间的变化曲线。 请指出t1、t2、t3、t4、t5时刻分别改变什么条件？ 二、化学平衡图象 1.百分含量（转化率）—温度（压强）—时间图像 例1.在A （g ）＋B （g ）＝C （g ）＋D （g ）的反应体系中，C 的百分含量和时间的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q 与P ，则正反应是放热反应的图为 2、百分含量（或转化率）—压强—温度图像 例2.对于反应A （s ）＋2B （g ）3C （g ）（正反应吸热），平衡混和物中C 的百分含量C%与外界条件x 、y 的关系如下图所示，则下列结论中正确的是 A 、x 表示温度，y 表示压强，且y 1＞y 2＞y 3 B 、x 表示压强，y 表示温度，且y 3＞y 2＞y 1 C 、x 表示温度，y 表示压强，且y 3＞y 2＞y 1 D 、x 表示压强，y 表示温度，且y 1＞y 2＞y 3 A B C D 化学反应速率、化学平衡图像 一、ν-t图像或c-t图像 1. ν-t图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移 动的影响。 【练习1】对于反应2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H＜0，填写改变的条件及平衡移动的方向。 t1时，， 平衡向移动。 t2时，， 平衡向移动。 t3时，， 平衡向移动。 t4时，， 平衡向移动。 小结：改变条件，图像一点保持连续；改变，两点突变，_____________使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。 【练习2】对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他 条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化如右图所示， 则图像中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( ) A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体 B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C．X、Y、Z、W皆非气体 D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体 【练习3】在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若增大压强或升高温度, 重新达到平衡,变化过程均如右图所示,则对该反应叙述正确 的是( ) A．正反应是吸热反应B．逆反应是吸热反应 C．m+n>p+q D．m+n 2. c-t图像：分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗 浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程 式中各物质的化学计量数之比。 【练习5】今有X（g）+Y(g) 2Z(g) △H<0。从反应 开始经过t1后达到平衡状态，t2时由于条件改变，平衡 受到破坏，在t3时又达到平衡，引起t2→t3曲线变化的 原因是( ) A．增大X或Y的浓度B．增大压强 C．增大Z的浓度D．升高温度 【练习6】右图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的 变化情况，t1是到达平衡状态的时间。试回答： (1)该反应的反应物是______； (2)反应物的转化率是______； (3)该反应的化学方程式为___________________________。 二、平衡图像 1.出现拐点的图像：分析依据“先拐先平”。在转化率－时间图像或物质的百分含量－时间 图像中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂)。【练习7】已知某可逆反应在密闭容器中进行： A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s) △H＜0，图中曲线b代表一定条件 下该反应的过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是( ) A．增大A的浓度B．缩小容器的容积 C．加入催化剂D．升高温度 【练习8】现有可逆反应A(g)＋2B(g) nC(g) △H＜0，在相同 温度、不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如右图， 其中结论正确的是( ) A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3 C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3 【练习9】对于可逆反应A(g)+B(g)C(g) △H＜0，下列图像正确的是（） 【练习10】可逆反应：aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g) 根据图回答： ①压强P1比P2（填大或小）； ②（a +b）比（c +d）（填大或小）； ③温度t1℃比t2℃（填高或低）； ④正反应热（填吸或放）。 高一化学反应速率及图像计算练习题 一、单选题 1.可逆反应2NO 2(g) 2NO(g)+O 2(g),在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是( ) ①单位时间内生成n mol O 2的同时生成2 mol n NO 2 ②单位时间内生成n mol O 2的同时生成2 mol n NO ③用NO 2、NO 、O 2表示的反应速率之比为2:2:1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 2.在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是( ) A ．化学方程式：2M N B ．t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡 C ．t 3时，正反应速率大于逆反应速率 D ．t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍 3.反应()()()()3224NH g +5O g =4NO g +6H O g 在10 L 密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率()X v (反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) A.()()3NH =0.010 mol/L s v ? B.()()2O =0.0010 mol/L s v ? C.()()NO =0.0010 mol/L s v ? D.()()2H O =0.0045 mol/L s v ? 4.—定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:222HI =H +I 。若()HI c 由0.1 mol/L 降到0.07 mol/L 时需要15s 时间,那么c (HI)由0.07 mol/L 降到0.05mol/L 时,所需反应的时间( ) A.等于5s B.等于10s C.大于10s D.小于10s 5.引起化学平衡移动的根本原因是（ ） 热点题型9化学反应速率与化学平衡图像题热点一利用速率-时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响 1.当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。 2.速率-时间图像 (1)改变反应物的浓度(无断点) (2)改变生成物的浓度(无断点) (3)改变气体体系的压强(有断点) ①对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应 ②对于反应前后气体体积不变的反应 (4)改变温度(有断点) 对于正反应放热(或吸热)的反应 (5)加催化剂(有断点) (1)条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。 (2)浓度改变时，图像曲线一条无断点，一条有断点；其他条件改变时，图像曲线均有断点。 1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响。下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)() 解析：选C。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加氧气的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A项正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数 大于v逆，B项正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，v逆增大的倍数大于v正，C项错误；加入催化剂，v正、v逆同时同等倍数增大，D项正确。 2．在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，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)。 A．t0～t1B．t1～t2 C．t2～t3 D．t3～t4 E．t4～t5F．t5～t6 (2)判断t1、t3、t4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 E．加催化剂F．充入氮气 t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。 (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．t0～t1B．t2～t3 C．t3～t4D．t5～t6 (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：(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更多，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升高温度；t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂；t4时，v正、v (一) 化学反应速率、平衡图像、图表简答、计算特训 1.氮氧化物是大气主要污染物，可采用强氧化剂氧化脱除。已知反应NO－2＋S2O2－8＋2OH－ NO－3＋2SO2－4＋H2O。不同温度下，达到平衡时NO－2的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图所示。 (1)比较a、b点的反应速率：v a逆________v b正(填“>”“<”或“＝”) (2)随着温度的升高，该反应的化学平衡常数K________(填“增大”“不变”或“减小”)。答案(1)<(2)增大 解析(1)b点的初始浓度和温度均大于a点，浓度越大、温度越高反应速率越快，即v a逆 热点题型8化学反应速率与化学平衡图像题 ——变化观念与平衡思想突破一利用速率-时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响 [热点精讲] 1．当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况做出判断。 2．速率-时间图像 (1)改变反应物的浓度(无断点) (2)改变生成物的浓度(无断点) (3)改变气体体系的压强(有断点) ①对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应 ②对于反应前后气体体积不变的反应 (4)改变温度(有断点) 对于正反应放热(或吸热)的反应 (5)加催化剂(有断点) (1)条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。 (2)浓度改变时，图像曲线一条无断点，一条有断点；其他条件改变时，图像曲线均有断 点。 [热点精练] 1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)() 解析：选C。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正瞬间增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都瞬间增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，速率曲线是不连续的，C错误；加入催化剂，v正、v 同时同倍数增大，D正确。 逆 2．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3ΔH<0，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)。 A．t0～t1B．t1～t2C．t2～t3D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6 (2)判断t1、t3、t4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E．加催化剂F．充入氮气 t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。 (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．t0～t1B．t2～t3 C．t3～t4D．t5～t6 (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：(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更多，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆瞬间减小，然后逐渐增大，而v正在原来基础上逐渐减小，在t7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。 答案：(1)ACDF(2)C E B(3)A (4) 化学反应速率与化学平衡图像问题 ?相关知识点 1．化学反应速率概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。（1）表示方法：v = △c/△t （2）单位：mol/(L·s) ;mol/(L·min);mmol/L·s. （3）相互关系：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O（g） v（NH3）：v（O2）：v(NO) : v(H2O) == 4:5:4:6 （4）活化分子、有效碰撞。 2．影响化学反应速率的因素 （1）内因：反应物本身的性质（如：硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同）。（2）外因： （i）浓度：浓度越大，分子之间距离越短，分子之间碰撞机会增大，发生化学反应的几率加大，化学反应速率就快；因此，化学反应速率与浓度有密切的关系，浓度越大，化学反应速率越快。增大反应物的浓度，正反应速率加快。 （ii）温度：温度越高，反应速率越快（正逆反应速率都加快） （iii）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况： PV = nRT P = CRT 压强增大，浓度增大（反应物和生成物的浓度都增大正逆反应速率都增大，相反，依然。 （iv）催化剂：改变化学反应速率（对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。 3．化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡。 特点： (1)“等”——处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)=v(逆)≠O。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。 (2)“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡，(可逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。 (3)“动”——指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。 (4)“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)。而与达平衡的过程无关(化学平衡状态即可从正反应方向开始达平衡，也可以从 逆反应方向开始达平衡)。当外界条件变化时，原来的化学平衡即被打破，在新的条件下再改变时，在新的条件下建立起新的化学平衡。 4．化学平衡的移动——勒沙特列原理： 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 5．影响化学平衡的条件 （1）浓度对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减少生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。化学反应速率反应平衡图像题解析
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