第06講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的圖像

國(guó)學(xué)斐標(biāo)￥

i.會(huì)判斷速率與時(shí)間圖像，知道速率變化的原因。

2.會(huì)分析全程速率與時(shí)間圖像，能解釋速率突然變化的原因。

3.會(huì)判斷含量與時(shí)間、含量與溫度/壓強(qiáng)等各類(lèi)圖像，深化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡原

理的認(rèn)識(shí)。

||產(chǎn)學(xué)習(xí)重

1.速率與時(shí)間圖像中速率突變的原因。

2.含量與時(shí)間、含量與溫度/壓強(qiáng)圖像中，能判斷有關(guān)量的大小及其原因。

|］諄.既難

1.速率與時(shí)間圖像判斷。

2.含量與時(shí)間、含量與溫度/壓強(qiáng)圖像的分析。

［由基礎(chǔ)知識(shí)i

一、速率一時(shí)間圖像

1.含“斷點(diǎn)”的速率一時(shí)間圖像

圖像分析結(jié)論

乎5力時(shí)丫‘正________，M逆逐漸增大；逆,九時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)

Q逆、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)物的濃度

0

V

九時(shí)M正________,M逆逐漸減??；？'逆〉/正，九時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)

笠

平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)物的濃度

011

ti時(shí)M逆________,M正逐漸增大；1/逆＞丫'正，加時(shí)其他條件不變，增大生成

片逆平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)物的濃度

0

V

九時(shí)M逆________,M正逐漸減小；丫'正＞丫'逆，九時(shí)其他條件不變，減小生成

芳

&力茹一

逆—平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)物的濃度

c’1t

3.全程速率一時(shí)間圖像

如：Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。

原因：①AB段(v增大)，；②BC

段(v減小)，°

二'反應(yīng)進(jìn)程折線圖

此類(lèi)圖像一般縱坐標(biāo)表示物質(zhì)的量、濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)表示反應(yīng)時(shí)間。解

題的關(guān)鍵是找轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

①轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前，用外因?qū)λ俾实挠绊懛治鰡?wèn)題，用“先拐先平，數(shù)值大”的規(guī)律判斷不同曲

線表示溫度或壓強(qiáng)的大??；②轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后是平衡狀態(tài)或平衡移動(dòng)，解題時(shí)要抓住量的變化，找

出平衡移動(dòng)的方向，利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理推理分析。

反應(yīng)：tzA(g)+&B(g)=cC(g)+JD(g)AH

轉(zhuǎn)化率一時(shí)間一溫含量一時(shí)含量一時(shí)間

類(lèi)型轉(zhuǎn)化率一時(shí)間一壓強(qiáng)

度間一溫度一壓強(qiáng)

1A的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率

]A的轉(zhuǎn)化率]A|A的轉(zhuǎn)化率4c的百分含量的百分含量

0I1.01x10'Pa

200cfe500電7

/1.01xIO7Pa1.01x10Pa吐1.01X10Pa

/500―/200T

6

圖像EZ//1.01x106Pa//1.01x107Pa\/1.01xIOPa

--------------------*-StlHl

0時(shí)間時(shí)間“n.hiil°時(shí)間時(shí)間

T一定時(shí)，T一定時(shí)，T一定時(shí)，P一定時(shí)，T一定時(shí)，

說(shuō)明p一定時(shí)，AH0

a-\-b—ca-\~b_c~\-da+b—cAH_0a-\-b_c+d

~\~d~\~d

解題“先拐先平"速率大，,壓強(qiáng)大或溫度高，再根據(jù)勒夏特列原迪1判斷圖像變化從而得出結(jié)

策略論

三、恒壓（或恒溫）線

此類(lèi)圖像的縱坐標(biāo)為某物質(zhì)的平衡濃度或轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)為溫度或壓強(qiáng)，解答此類(lèi)問(wèn)題,

要關(guān)注曲線的變化趨勢(shì)，有多個(gè)變量時(shí)，注意控制變量，即“定一議二”。

反應(yīng)：t/A（g）+^B（g）=cC（g）+JD（g）AH

A的轉(zhuǎn)化率c的百分含量

300t1.01xl()7Pa

J/200t：J/1.01xl06Pa

圖像二^/LOIx10$Pa

0壓窺0溫度

結(jié)論a+b—c-\-d,AH_0a-\-b—c+d,AH_0

四、其他圖像

oA(g)+^B(g)=cC(g)+JD(g)AH

類(lèi)型圖像說(shuō)明

h點(diǎn)時(shí),C的百分含量的增加量為狀態(tài)I大于狀

:，c的百分含量

百分含量一時(shí)間態(tài)n；條件改變時(shí)，平衡不發(fā)生移動(dòng)。所以狀

圖態(tài)I改變的條件有兩種可能：①使用一_；

八時(shí)間

②_________,且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變

T1為平衡點(diǎn)。T1點(diǎn)以前，v（正）＞v（逆），反應(yīng)沒(méi)

C的百分含量有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；Ti點(diǎn)以后，隨著溫度的

百分含量一溫度

升高，C的百分含量減小，表示化學(xué)平衡向

圖

0T'贏_______方向移動(dòng)，正反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)，AH＜

0

pi為平衡點(diǎn)。"點(diǎn)以前，V（正）＞v（逆），反應(yīng)沒(méi)

C的百分含量有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；pi點(diǎn)以后，隨著壓強(qiáng)的

百分含量一壓強(qiáng)個(gè)

增大，C的百分含量減小，表示化學(xué)平衡向

圖

0Pl信強(qiáng)_______方向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)

_________的反應(yīng)

L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。L線的左上方（E

,A%

點(diǎn)），A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A

的百分含量，所以，E點(diǎn)v正一」逆；貝UL線

0---------------?P

的右下方（F點(diǎn)），吸正_____v逆

V

J逆）

匕（正）力時(shí)刻，外界條件發(fā)生變化,使貝正）、n（逆）同

速率一時(shí)間圖

時(shí)增大，且V（逆）＞v（正），平衡—向移動(dòng)

0t時(shí)向

______正、逆反應(yīng)速率___,是______O交點(diǎn)

V

V（逆）//往后，溫度升高，使丫（正）、V（逆）同時(shí)增大，且

速率一溫度圖

V（逆）＞v（正），平衡逆向移動(dòng)，可推出正反應(yīng)為

0

T

______反應(yīng)

"正/逆

交點(diǎn)M是平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)繼續(xù)增大，正反應(yīng)速

速率一壓強(qiáng)圖

率增大得快，平衡_____向移動(dòng)

oP

平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)按照____________投料，生成物的百分含量最

百分含量一投料

/^\^200七

高，a=_____；溫度升高，生成物的百分含量

比圖4\、00七

Oa〃（A）:〃（B）增大，正反應(yīng)為_(kāi)____反應(yīng)

,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率/%7b之前未達(dá)平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；To后

轉(zhuǎn)化率一溫度圖繼續(xù)升高溫度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明正

/T反應(yīng)的八匕0,也可能發(fā)生副反應(yīng)

0K溫度足

場(chǎng)律才屬

有關(guān)平衡圖像題的解題策略

-（一看面）——橫坐標(biāo)：溫度；縱坐標(biāo)：co的平衡轉(zhuǎn)化率

■（二看線）——隨著溫度升高，co的平衡轉(zhuǎn)化率減小

[I看圖像）

」=住加日|■結(jié)'作一條等溫線，溫度相等，壓強(qiáng)越大，

Y一作輔助我廣co的平衡轉(zhuǎn)化率越大

（口找規(guī)律）一勒夏特列原理:改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向能夠

減弱這種改變的方向移動(dòng)

國(guó)高鬲I一升高溫度.平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；加壓，平衡向氣體

I件『新廠1化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的蘇商移動(dòng)

[1V得%論H兇＜0,口雙平）

考點(diǎn)剖析

考點(diǎn)一：速率與時(shí)間圖像

例1.(2023?新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)部分名校高二上學(xué)期期中)在一定條件下反應(yīng)A(g)

+B(g)=C(g)AH<0達(dá)到平衡后，改變條件，正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖，下列說(shuō)

法正確的是

反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程

①③④

A.圖①改變的條件可能是增大A的濃度，達(dá)到新平衡后A的轉(zhuǎn)化率增大

B.圖②改變的條件是加壓，達(dá)到新平衡后A的轉(zhuǎn)化率不變

C.圖③改變的條件可能是減小A的濃度，達(dá)到新平衡后A的轉(zhuǎn)化率減小

D.圖④改變的條件是升溫，達(dá)到新平衡后A的轉(zhuǎn)化率減小

考點(diǎn)二：反應(yīng)進(jìn)程折線圖

和02發(fā)生反應(yīng)：2so2(g)+O2(g)=2so3(g),溫度分別為T(mén)1和T1時(shí)，S03的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間

的變化如圖所示，平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)分別為〃、夕2。下列說(shuō)法正確的是

S03的體積分?jǐn)?shù)

T\

Ti

A.TI>T2

B.該反應(yīng)的AH>0

C.pi<p2

D.若Ti、T2時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K、K2,則K<K2

考點(diǎn)三：綜合圖像

一、例3.(2023?江西贛州高二上學(xué)期期中)已知反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=

—92kJ?mo：ri溫度不同(公>Ti)。下列圖象正確的是

例5.采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu—Mn合金)，利用CO和H2制備二甲

雄(DME)。

主反應(yīng)：2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)

副反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

測(cè)得反應(yīng)體系中各物質(zhì)的產(chǎn)率或轉(zhuǎn)化率與催化劑的關(guān)系如圖所示。

*Z

/VI

M

/

IDME產(chǎn)率

髀、CO轉(zhuǎn)化率

尊

.

K(,co2產(chǎn)率

JCHOH產(chǎn)率

vr;1mM

Cn)

H(u)

則催化劑中約為時(shí)最有利于二甲醛的合成。

||域基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)

-------------------IIIIIIHIIIIIIIIIIIIIHIIIIIIIIIHillllll--------------------

1.(2023?河北邢臺(tái)市高二上學(xué)期期末)用Cb生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCL

利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH<0o在恒溫恒

容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)最終達(dá)到

平衡狀態(tài)的是

t氣體密度M，/(kJmoH)fv逆02轉(zhuǎn)化率

OtOto

①②③④

A.①②③B.②③C.③D.④

2.(2023?遼寧凌源市高二上學(xué)期H月月考)往某一密閉的容器中充入一定量的NO和

CO氣體，發(fā)生反應(yīng)2co(g)+2NO(g)-2co2(g)+N2(g)AH,反應(yīng)過(guò)程中NO的平衡轉(zhuǎn)化

率隨溫度、壓強(qiáng)變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量

B.pi<p2

C.加入合適的催化劑，的大小和CO的平衡轉(zhuǎn)化率均保持不變

D.適當(dāng)?shù)亟档蜏囟?，可使該反?yīng)的平衡常數(shù)增大

3.(2023?北京第四中學(xué)高二上學(xué)期期中)工業(yè)上利用CO和H2合成二甲醛：3C0(g)+

3H2(g)=CH30cH3(g)+CO2(g)AH<0；其它條件不變時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度

T的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正碉的是

%

、

拗

7

)

醉

S

O

。

B.一定壓強(qiáng)下，升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低

C.相同溫度時(shí)，增大壓強(qiáng)，可以提高CO的轉(zhuǎn)化率

D.狀態(tài)X時(shí)，選擇合適催化劑，可以提高相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率

4.(2022?河南邢臺(tái)高二上學(xué)期第一次月考)一定溫度下，在體積分別為％、V2(Vi>V2)

的兩個(gè)恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的X(g),發(fā)生反應(yīng)2X(g)==2Y(g)+Z(g),下列圖示

中，能正確表示Z的體積分?jǐn)?shù)(0)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系的是。1、P2分別表示體積為匕、吻的密

閉容器的壓強(qiáng))

5.(2023?福建漳州高二上學(xué)期期末)在2L的恒容密閉容器中充入2moiS02和1molCh,

發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH。根據(jù)圖像，下列說(shuō)法正確的是

'SO2轉(zhuǎn)化率/%i1正SC)3含量/%

0時(shí)簡(jiǎn)/

--時(shí)間A/06\時(shí)間01T\T273^度7

1

A.一定溫度下，y表B.平衡時(shí)02的轉(zhuǎn)化C.九改變的條件為降

D.該反應(yīng)的AH>0

示平衡常數(shù)或壓強(qiáng)率為50%低壓強(qiáng)

6.(2022?河南洛陽(yáng)高二上學(xué)期期中)已知：4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)AH

=-1200kJ-mor1,改變某一反應(yīng)條件(溫度「<72),下列圖象正確的是

化學(xué)平衡常數(shù)(K)

D.

°壓強(qiáng)

7.(2023?山東濰坊高二上學(xué)期期中)硝酸廠常用催化還原法處理尾氣，CR在催化條件

下可以將N02還原為N2,反應(yīng)原理為CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)AH<0,

NO2(g)平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度或壓強(qiáng)的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

B.P1<P2

C.平衡常數(shù)：Ka<Kb<Kc

D.使用合適的催化劑，N02的平衡轉(zhuǎn)化率增大

8.(2022?山東高二上學(xué)期12月月聯(lián)合調(diào)研)根據(jù)圖示，下列得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是

A.圖1是機(jī)A(g)+〃B(g)=^pC(g)中平衡時(shí)C的百分含量與壓強(qiáng)的關(guān)系，說(shuō)明m+n>p

B.圖2是A+B==C中A的百分含量隨溫度變化的曲線，說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C.圖3是對(duì)于反應(yīng)加A(g)+〃B(g)=pC(g),當(dāng)其他條件一定時(shí)A的百分含量隨壓強(qiáng)變

化的圖像，其中E點(diǎn)v正>丫逆

D.圖4是對(duì)于反應(yīng)A(g)+B(g)=2C(g)在一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸

加入B時(shí)的圖像，壓強(qiáng)pi>22

I［冒過(guò)關(guān)檢測(cè)")

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII-

1.(2023?北京豐臺(tái)區(qū)高二上學(xué)期期中N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)AH<0達(dá)平衡狀態(tài)后,

改變某一條件，下列圖象與條件變化一致的是

A.升高溫度B.增大N2濃度C.改變壓強(qiáng)D.加入催化劑

2.(2023?山西長(zhǎng)治市、忻州市高二上學(xué)期10月月考)某恒容密閉容器中存在可逆反應(yīng)

2A(g)+3B(g)=D(g)+2E(g)AH<0,反應(yīng)開(kāi)始后正、逆反應(yīng)速率隨著時(shí)間的變化情況如圖

B.B?自時(shí)間段內(nèi)平衡向右移動(dòng)

C.公時(shí)刻改變的條件是降低溫度D./時(shí)刻向容器中加生成物的同時(shí)分離出反應(yīng)

物

3.（2023?廣東佛山高二上學(xué)期期末）反應(yīng)2so2（g）+O2（g）=2so3（g）AH<0,SO2轉(zhuǎn)

化率a隨時(shí)間變化如圖所示。要使反應(yīng)由過(guò)程a變?yōu)檫^(guò)程b,可采取措施是

時(shí)間

A.升高溫度B.加大02的投入量C.加催化劑D.增大壓強(qiáng)

4.（2023?江蘇揚(yáng)州祁江區(qū)高二上學(xué)期期中）一定條件下的可逆反應(yīng)aA（g）+bB（g）-cC（g）

A.圖甲所示：TI<T2,該反應(yīng)的

B.圖乙所示：若該反應(yīng)中反應(yīng)系數(shù)的關(guān)系為a+b<c+d,則Pi>P2>P3

C.圖丙所不：點(diǎn)E時(shí)，vv?

D.圖丁所示：該反應(yīng)中反應(yīng)系數(shù)的關(guān)系為a+b>c+d

5.（2023?湖南邵陽(yáng)市武岡市高二上學(xué)期期中）已知反應(yīng)N2O4（g）=2NO2（g）AH=+

SYkJ-moF1,在溫度為T(mén)i、T2時(shí)，平衡體系中NO的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下

列說(shuō)法正確的是

A.A、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：A>C

B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

C.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法

D.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A>C

6.(2023?山西太原高二上學(xué)期期中對(duì)于2A(g)+B(g)2C(g)AH<0,且壓強(qiáng)力<以。

下列圖像中曲線變化錯(cuò)誤的是

.爵

^

斌

S

A.V

黑

翹N(逆)

500℃

C軀500℃

料400℃_______'"(正)

4L00℃；