第06講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的圖像

%學(xué)目目標(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jT)

----------------IIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII------------------

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。

［御學(xué)習(xí)難金］

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。

函基礎(chǔ)知

-----------------IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII-------------------

一、速率一時(shí)間圖像

1.含“斷點(diǎn)”的速率一時(shí)間圖像

V

圖像弋正;

一

0ht0t0tlt0tlt

升高降低升高降低

tl時(shí)刻溫度

正反應(yīng)為正反應(yīng)為吸

所改變

增大減小增大減小

的條件壓強(qiáng)

正反應(yīng)為氣體體1R的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體和R的反應(yīng)

2.“漸變”類速率一時(shí)間圖像

圖像分析結(jié)論

時(shí)M正________,M逆逐漸增大；逆，平衡向Z1時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)物的

一正反應(yīng)方向移動(dòng)濃度

oht

V

九時(shí)M正________,M逆逐漸減??；/逆＞/正，平衡向/I時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)物的

&逆反應(yīng)方向移動(dòng)濃度

011

A時(shí)M逆________,1/正逐漸增大；M逆＞1/正，平衡向九時(shí)其他條件不變，增大生成物的

修逆,逆反應(yīng)方向移動(dòng)濃度

01t

V

九時(shí)M逆________,M正逐漸減??；/正＞/逆，平衡向時(shí)其他條件不變，減小生成物的

Q逮力苗

一〃逆,正反應(yīng)方向移動(dòng)濃度

C7t

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：（DAB段3增大），；②BC段”減小）,

二、反應(yīng)進(jìn)程折線圖

此類圖像一般縱坐標(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)：aA(g)+6B(g)=^cC(g)+Q(g)NH

含量一時(shí)間含量一時(shí)間一

類型轉(zhuǎn)化率一時(shí)間一溫度轉(zhuǎn)化率一時(shí)間一壓強(qiáng)

—溫度壓強(qiáng)

1A的轉(zhuǎn)化率tA的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率

|A的轉(zhuǎn)化率AA4C的百分含量IC的百分含量

I1.01x107Pa

200t6500tt

/1.01x107Pa1.01x10Pa101x1()7Pa

/500t/200霓

6

圖像L//1.01x106Pa//1.01x107Pa\/1.01xl0Pa

CT-----------o^-----------?

(X(r~----------*0時(shí)間時(shí)間時(shí)間

時(shí)間時(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_c~\-da-\-b_c+da-\-b_c~\-dAH_Oa-\-b_c~\-d

解題

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

策略

三、恒壓（或恒溫）線

此類圖像的縱坐標(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)：aA(g)+Z?B(g)cC(g)+<7D(g)AH

A的轉(zhuǎn)化率C的百分含量

300t1.01xl07Pa

J/1.01x106Pa

/200t

圖像二01X105Pa

二1.00t

0壓金o溫度

結(jié)論a+b_c~\~d,\H0a~\~b_c+d,\H_0

四、其他圖像

aA(g)+6B(g)『cC(g)+fi?D(g)AH

類型圖像說(shuō)明

C的百分含量G點(diǎn)時(shí)，C的百分含量的增加量為狀態(tài)I大于狀態(tài)II；

/一條件改變時(shí)，平衡不發(fā)生移動(dòng)。所以狀態(tài)I改變的條件

百分含量一時(shí)間圖

有兩種可能：①使用______;②________,且反應(yīng)前

tl時(shí)間后氣體分子數(shù)不變

C的百分含量T1為平衡點(diǎn)。Ti點(diǎn)以前，做正）＞v（逆），反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到

小化學(xué)平衡狀態(tài)；刀點(diǎn)以后，隨著溫度的升高，C的百

百分含量一溫度圖

分含量減小，表示化學(xué)平衡向——方向移動(dòng)，正反

0儲(chǔ)溫量

應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)，NH＜0

C的百分含量01為平衡點(diǎn)。6點(diǎn)以前，V（正）＞v（逆），反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到

化學(xué)平衡狀態(tài)；"點(diǎn)以后，隨著壓強(qiáng)的增大，C的百

分含量減小，表示化學(xué)平衡向_____方向移動(dòng)，正反

0Pl京強(qiáng)

應(yīng)為氣體分子數(shù)________的反應(yīng)

百分含量一壓強(qiáng)圖

L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。L線的左上方（E點(diǎn)），A

MA%

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______v逆；則L線的右下方（F點(diǎn)），v正

0----------------------AP

______y逆

V

乂(逆)

G時(shí)刻，外界條件發(fā)生變化，使V（正）、以逆）同時(shí)增大，

速率一時(shí)間圖

且V（逆）＞v（正），平衡___向移動(dòng)

》~j,

0

Z1時(shí)間

,v

—正、逆反應(yīng)速率—，是_____o交點(diǎn)往后，

y(逆"/

速率一溫度圖正)溫度升高,使v（正）、V（逆）同時(shí)增大，且V（逆）＞v（正）,

0平衡逆向移動(dòng)，可推出正反應(yīng)為_(kāi)____反應(yīng)

T

V

逆

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

速率一壓強(qiáng)圖

得快，平衡______向移動(dòng)

CP

平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)

按照——投料，生成物的百分含量最高，a

百分含量一投料比

=______;溫度升高，生成物的百分含量增大，正反

圖4\、00七

應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)

Oa”(A)：〃(B)

,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后繼續(xù)升

轉(zhuǎn)化率一溫度圖高溫度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明正反應(yīng)的A/&0,

也可能發(fā)生副反應(yīng)

O與溫度/毛

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)

J二佐錦時(shí)緯L作一條等溫線,溫度相等，壓強(qiáng)越大，

.一作輔助線1co的平衡轉(zhuǎn)化率越大

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)

fur他左肺L」升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；加壓，平衡向氣體

U叫一1化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的考而場(chǎng)動(dòng)

(IV得逅論卜~(A7M0,p也溝)

Q考點(diǎn)剖析

------------IIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII-------------------

考點(diǎn)一：速率與時(shí)間圖像

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)△〃<()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

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

例2.（2022?湖南益陽(yáng)市高二上學(xué)期期末）在容積不變的密閉容器中，一定量的SO2和。2發(fā)生

反應(yīng)：2sO2（g）+O2（g）2SO3（g），溫度分別為Ti和2時(shí)，SCh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P1、02。下列說(shuō)法正確的是

A.T\>Ti

B.該反應(yīng)的AH>0

C.p\<pi

D.若八、小時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K、K2,則KI<K2

考點(diǎn)三：綜合圖像

、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）A^=-92kJmol

fAl|例5.采用一種新型的催化劑（主要成分是Cu-Mn合金），利用CO和比制備二甲醛（DME）。

主反應(yīng)：2co(g)+4H2(g)CH3OCH3(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。

8o

6o

4o

2o

O1z

4.(%

.o3..oz9

m

x

則催化劑中黑約為——時(shí)最有利于二甲醛的合成。

］域基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)")

-------------------IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII--------------------

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HC1,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<0。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

2.(2023?遼寧凌源市高二上學(xué)期11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)A/f,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

NO的1F新轉(zhuǎn)化率,九

A.該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量

B.p\<pi

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：3CO(g)+

3H2(g)CH3OCH3(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)法不正確的是

200220240260280JOO77C

A.狀態(tài)X時(shí)，v消耗(CO)=v生成(CO)

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，在體積分別為片、%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)-=2丫(g)+Z(g),下列圖示中，能正確表示Z的體積分

數(shù)(0)與反應(yīng)時(shí)間⑴的關(guān)系的是⑺卜必分別表示體積為匕、上的密閉容器的壓強(qiáng))

t

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2moiSO2和1molO2,發(fā)生反應(yīng):

4CO2(g)+N2(g)\H=-1200kJmol

r,改變某一反應(yīng)條件(溫度Ti＜乃)，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，CH4在催化條件下可以將NO?

還原為N2,反應(yīng)原理為CH4(g)+2NO2(g)=^CO2(g)+N2(g)+2H2O⑴A^<0,NCh(g)的平衡轉(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

A.速率大?。簐(a)>v(c)

B.P1<P2

C.平衡常數(shù)：Ka<Kb<Kc

D.使用合適的催化劑，NO2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是加A(g)+7?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)mA(g)+〃B(g)=〃C(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)曠正>V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)01>02

［號(hào)過(guò)關(guān)檢測(cè)

1.(2023?北京豐臺(tái)區(qū)高二上學(xué)期期中N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)3<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

S1案1[

念I(lǐng)I蛔

i三￡

71H------->t

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)間的變化情況如圖所示，下列說(shuō)法中

A."?女時(shí)間段內(nèi)，3V正(B)=2v逆(E)B.女?打時(shí)間段內(nèi)平衡向右移動(dòng)

C.后時(shí)刻改變的條件是降低溫度D.玄時(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)=^2SC)3(g)A/YO,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,可采取的措施是

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)州邙江區(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)+dD(g)

AH,下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是

A.圖甲所示：TI<T2,該反應(yīng)的△8<()

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.圖丙所示：點(diǎn)E時(shí)，vQv逆

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)『^2NC)2(g)+57kJ-moP1,

在溫度為71、乃時(shí)，平衡體系中NO2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)ARVO,且壓強(qiáng)01Vp2。下列圖像

中曲線變化錯(cuò)誤的是

?

^

4

AsB

v

O

熱

耙500y(逆)

C趣