巧解化学反应速率和化学平衡图象题

1、微型专题突破巧解化学反应速率和化学平衡的图象题【考情播报】【考情播报】化学反应速率和化学平衡的图象类试题是一种特殊题型，其特点是：化学反应速率和化学平衡的图象类试题是一种特殊题型，其特点是：图象是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，图象是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。该类试题以选择题为主要题型，偶尔具有简明、直观、形象的特点。该类试题以选择题为主要题型，偶尔也会在非选择题中出现。因为图象是用二维坐标表示的，所以该类试也会在非选择题中出现。因为图象是用二维坐标表示的，所以该类试题包含的信息量比较大，随着高考的不断改革以及对

2、学科能力要求的题包含的信息量比较大，随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。常见的命题角度有：不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。常见的命题角度有：(1)(1)以反应速率随温度、压强等的变化图象为载体，考查化学平衡移以反应速率随温度、压强等的变化图象为载体，考查化学平衡移动的规律及化学反应方向的判断；动的规律及化学反应方向的判断；(2)(2)以物质的含量随时间的变化图象为载体，考查外界条件对化学平以物质的含量随时间的变化图象为载体，考查外界条件对化学平衡的影响以及平衡移动过程中相关量的变化分析；衡的影响以及平衡移动过程中相关量的变化分析；(3)(3)以

3、物质的量以物质的量( (或浓度或浓度) )随时间的变化图象为载体，考查化学反应速随时间的变化图象为载体，考查化学反应速率的表示方法及其相关计算；率的表示方法及其相关计算；(4)(4)以反应过程速率随时间的变化图象为载体，考查反应速率的影响以反应过程速率随时间的变化图象为载体，考查反应速率的影响因素及相关分析。因素及相关分析。【答题必备】【答题必备】1.1.化学反应速率：化学反应速率：(1)(1)掌握掌握1 1条规律：对于可逆反应条规律：对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)mA(g)+nB(g) pC(g)，v(A)v(B)v(C)v(A)v(B)v(C)n(A)n(B)n(C)n(A

4、)n(B)n(C)c(A)c(B)c(C)c(A)c(B)c(C)mnpmnp。(2)(2)理解理解5 5个因素：增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、个因素：增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应速率均增大，反应时间将使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应速率均增大，反应时间将缩短，达到平衡的时间也缩短。反之，反应速率将减小，反应时间将缩短，达到平衡的时间也缩短。反之，反应速率将减小，反应时间将变长，达到平衡的时间将延长。变长，达到平衡的时间将延长。(3)(3)了解了解1 1个图象。个图象。其中：其中：E1 1正反应活化能正反应活化能E2

5、 2逆反应活化能逆反应活化能HE1 1- -E2 2E3 3- -E4 4。2.2.化学平衡的移动：化学平衡的移动：(1)(1)掌握平衡特征。掌握平衡特征。v(v(正正) )v(v(逆逆)0)0。例如，例如，只有在只有在t t2 2时刻反应才达到平衡。时刻反应才达到平衡。反应体系中各物质的质量或浓度保持不变。反应体系中各物质的质量或浓度保持不变。例如，例如，只有在只有在t t3 3时刻反应才达到平衡状态。时刻反应才达到平衡状态。反应物的转化率不变。反应物的转化率不变。(2)(2)理解理解1 1个原理。个原理。勒夏特列原理勒夏特列原理( (化学平衡移动原理化学平衡移动原理) )：如果改变影响化学

6、平衡的条件：如果改变影响化学平衡的条件( (浓度、压强、温度等浓度、压强、温度等) )之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。移动。【典题示例】【典题示例】角度一角度一 速率速率- -压强压强( (或温度或温度) )图象图象下列各图是温度下列各图是温度( (或压强或压强) )对反应：对反应：2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g) ( (正反应为吸热反应正反应为吸热反应) )的正、逆反的正、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

7、正确的是的是( )( )【典题剖析】【典题剖析】抽丝剥茧溯本求源抽丝剥茧溯本求源关键信息关键信息信息分析与迁移信息分析与迁移信息信息A A为固体，正反应是气体体积扩大的反应为固体，正反应是气体体积扩大的反应信息信息正反应正反应H00信息信息速率速率- -温度图象，温度升高，正、逆反应速率都应增温度图象，温度升高，正、逆反应速率都应增大，且大，且v(v(正正)v()v(逆逆) )信息信息速率速率- -压强图象，压强增大，正、逆反应速率都应增压强图象，压强增大，正、逆反应速率都应增大，且大，且v(v(逆逆)v()v(正正) )【尝试解答】【尝试解答】无论是升高温度还是增大压强，无论是升高温度还是增

8、大压强，v(v(正正) )、v(v(逆逆) )均应增大。均应增大。B B项中项中v(v(逆逆) )减小，减小，D D项中项中v(v(正正) )和和v(v(逆逆) )均减小，故均减小，故B B、D D项均错误；该项均错误；该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度，平衡向反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应方向移动，则v(v(正正)v()v(逆逆) )，A A项错误；增大压强，平衡向逆反项错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，则应方向移动，则v(v(逆逆)v()v(正正) )，C C项正确。项正确。【答案】【答案】C C角度二角度二 含

9、量含量( (或转化率或转化率)-)-时间图象时间图象(2015(2015临沂模拟临沂模拟)T)T0 0时，在时，在2 L2 L的密闭容器中发生反应：的密闭容器中发生反应：X(g)+Y(g) Z(g)(X(g)+Y(g) Z(g)(未配平未配平) )，各物质的物质的量随时间变化的关系如，各物质的物质的量随时间变化的关系如图图a a所示。其他条件相同，温度分别为所示。其他条件相同，温度分别为T T1 1、T T2 2时发生反应，时发生反应，X X的物质的的物质的量随时间变化的关系如图量随时间变化的关系如图b b所示。下列叙述正确的是所示。下列叙述正确的是( () )A.A.该反应的正反应是吸热反应

10、该反应的正反应是吸热反应B.TB.T0 0 ，从反应开始到平衡时：，从反应开始到平衡时：v(X)v(X)0.083 molL0.083 molL-1-1minmin-1-1C.C.图图a a中反应达到平衡时，中反应达到平衡时，Y Y的转化率的转化率为为37.5%37.5%D.TD.T1 1时，若该反应的平衡常数时，若该反应的平衡常数K5050，则，则T T1 1T T0 0【典题剖析】【典题剖析】抽丝剥茧溯本求源抽丝剥茧溯本求源关键信息关键信息信息分析与迁移信息分析与迁移信息信息物质的量物质的量- -时间图象，时间图象，X X、Y Y、Z Z的物质的量变化之比的物质的量变化之比等于化学计量数之

11、比等于化学计量数之比信息信息物质的量物质的量- -时间图象，先拐先平，时间图象，先拐先平，T T1 1温度高于温度高于T T2 2信息信息转化率转化率(Y(Y的转化量的转化量/Y/Y的起始量的起始量) )100%100%【尝试解答】【尝试解答】根据根据“先拐先平，数值大先拐先平，数值大”的原则可推知，的原则可推知，T T1 1TT2 2，温度越高，温度越高，X X的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应放热，的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应放热，A A不正确；不正确；v(X)v(X)(0.3 mol -0.05 mol)/(2 L(0.3 mol -0.05 mol)/(2 L3 min)

12、3 min)0.041 7 mol0.041 7 molL L-1-1minmin-1-1，B B不正确；不正确；Y Y的转化率为的转化率为(0.4-0.15)/0.4(0.4-0.15)/0.4100%100%62.5%62.5%，C C不正确；由图不正确；由图a a可知可知X X、Y Y、Z Z物质的量变化之比为物质的量变化之比为112112，则，则K K0 0为为33.35033.300B.B.压强压强p p1 1pp2 2pp3 3pp4 4C.1 100 C.1 100 该反应的平衡常数为该反应的平衡常数为6464D.D.压强为压强为p p4 4时，在时，在Y Y点点：v(v(正正)

13、v()v(逆逆) )【典题剖析】【典题剖析】抽丝剥茧溯本求源抽丝剥茧溯本求源关键信息关键信息信息分析与迁移信息分析与迁移信息信息容器的体积不变，压强可能变化容器的体积不变，压强可能变化信息信息正反应是气体体积扩大的反应正反应是气体体积扩大的反应信息信息根据平衡转化率与温度的变化关系判断根据平衡转化率与温度的变化关系判断信息信息根据某一温度下，转化率与压强的关系判断根据某一温度下，转化率与压强的关系判断信息信息压强为压强为p p4 4时，时，Y Y点在图线以下，趋于平衡，反应应向正点在图线以下，趋于平衡，反应应向正反应方向进行反应方向进行【尝试解答】【尝试解答】分析图象可知：升高温度，平衡正向移

14、动，正反应为吸分析图象可知：升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，热反应，A A正确；由反应方程式可知，增大压强时，平衡逆向移动，正确；由反应方程式可知，增大压强时，平衡逆向移动，结合图象可知压强：结合图象可知压强：p p1 1pp2 2pp3 3pv()v(逆逆) )，D D错误。错误。【答案】【答案】A A【类题通法】【类题通法】解答化学反应速率和化学平衡图象题的思路、步骤与技巧解答化学反应速率和化学平衡图象题的思路、步骤与技巧1.1.解题思路：解题思路：2.2.解题步骤：解题步骤：【类题备选】【类题备选】1.(20151.(2015泰安模拟泰安模拟) )化学中常用图象直观地描述化学反

15、化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列对图象描述叙述正确的是应的进程或结果。下列对图象描述叙述正确的是( () )A.A.根据图可判断可逆反应根据图可判断可逆反应A A2 2(g)+3B(g)+3B2 2(g) 2AB(g) 2AB3 3(g)(g)的的 H00B.B.图可以表示压强对可逆反应图可以表示压强对可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)的影响，的影响，乙的压强大乙的压强大C.C.图可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化图可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化D.D.据图判断，物质据图判断

16、，物质A A反应生成物质反应生成物质C C的的H00【解析】【解析】选选B B。据图可知，曲线交点之前，反应未达平衡，交点时。据图可知，曲线交点之前，反应未达平衡，交点时处于平衡状态。交点后升高温度逆反应速率比正反应速率增加得快，处于平衡状态。交点后升高温度逆反应速率比正反应速率增加得快，说明平衡向逆反应方向移动。由于升高温度平衡向吸热反应方向移说明平衡向逆反应方向移动。由于升高温度平衡向吸热反应方向移动，故可判断可逆反应动，故可判断可逆反应A A2 2(g)+3B(g)+3B2 2(g) 2AB(g) 2AB3 3(g)(g)正反应是放热反正反应是放热反应，即应，即H00，故，故A A错误。

17、由图知，由甲到乙，达到平衡时间缩短，错误。由图知，由甲到乙，达到平衡时间缩短，说明条件改变使乙的反应速率加快，但平衡时反应物的转化率不变，说明条件改变使乙的反应速率加快，但平衡时反应物的转化率不变，即改变条件平衡不移动，对可逆反应即改变条件平衡不移动，对可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)，反应前后体积不变，所以增大压强平衡不移动，故反应前后体积不变，所以增大压强平衡不移动，故B B正确。曲线图正确。曲线图中改变条件后，逆反应速率增大，正反应速率降低，所以不可能改变中改变条件后，逆反应速率增大，正反应速率降低，所以不可能改变的是温度，的是

18、温度，C C错误。据图知，物质错误。据图知，物质A A的总能量高于物质的总能量高于物质C C的总能量，的总能量，所以所以A A生成生成C C是放热反应，则是放热反应，则H00，D D不正确。不正确。2.2.一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是图的是( () )A.COA.CO2 2(g)+2NH(g)+2NH3 3(g) CO(NH(g) CO(NH2 2) )2 2(s)+H(s)+H2 2O(g)O(g)H000C.CHC.CH3 3CHCH2 2OH(g) CHOH(g) CH2 2CHCH2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)H00D.2CD.2C6 6H H5 5CHCH2 2CHCH3 3(g)+O(g)+O2 2(g) 2C(g) 2C6 6H H5 5CHCHCHCH2 2(g)+ 2H(g)+ 2H2 2O(g)O(g)H0TT1 1，温，温度升高，水蒸气含量减少，正反应是放热反应，因此度升高，水蒸气含量减少，正反应是放热反应，因此B B、C C不符合题意；不符合题意；由压强由压强- -含量图象可知，含量图象可知，p p1 1先达到平衡，即先达到平衡，即p p1 1pp2 2，随着