第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（课件）-2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第05讲化学反应速率与化学平衡图像目录CONTENTS01考情透视02知识导图03考点突破04真题练习考点要求考题统计考点要求考题统计化学反应速率图像2024·辽宁卷，3分2024·安徽卷，3分2023辽宁卷12题，3分2023山东卷14题，4分2022浙江1月选考19题，2分2022湖南卷14题，4分2022广东卷15题，4分2022河北卷11题，4分；化学平衡图像2024·湖南卷，3分2024·辽宁卷，3分2023·重庆卷，3分2023湖南卷13题，4分2023浙江6月选考14题，3分2022江苏卷13题，3分2022广东卷13题，4分考情分析分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：化学反应速率和化学平衡图像分析类试题经常涉及的图像类型有含量—时间—温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等，图像中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图像，充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。图像作为一种思维方法在解题过程中也有着重要作用，可以将一些较为抽象的知识，转化为图像，然后进行解决。注意掌握从图像中获取有效信息，解答与化学反应速率和化学平衡有关的问题，如反应速率、反应转化率、产率，提高转化率的措施等；从图表或图像中获取信息，计算转化率、平衡常数等。复习目标1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的，知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关，并遵循一定规律；能多角度。动态地分析化学反应速率和化学平衡，运用化学反应原理解决实际问题。2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率和化学平衡的本质特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲线变化，揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律。3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反应速率和化学平衡的外界条件。化学反应速率与化学平衡图像化学平衡图像化学反应速率图像物质的量(或浓度)-时间图像①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。全程速率一时间图像速率-时间图像“渐变”类v-t图像“断点”类v-t图像“平台”类vt图像速率-压强(或温度)图像化学速率图像分析化学反应速率与化学平衡图像化学平衡图像化学反应速率图像反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像化学平衡曲线外的非平衡点分析投料比与转化率或产率相关图像转化率(或百分含量)一时间一温度(或压强)图像

“先拐先平，数值大”恒温线或恒压线图像化学平衡图像分析“定一议二”考向1考查速率-时间图像考向2考查速率—压强(或温度)图像考向1考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断考向2考查恒温线或恒压线图像的分析判断考点一化学反应速率图像考点二化学平衡图像考向3考查浓度或物质的的量-时间图像考向3考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断考向4考查化学平衡曲线外的非平衡点分析考点一化学反应速率图像考向1考查速率-时间图像考向2考查速率—压强(或温度)图像考向3考查浓度或物质的的量-时间图像

图像分析结论t

O

t

O

突然逐渐正反应增大突然逐渐逆反应减小

图像分析结论t

O

t

O

突然逐渐逆反应增大突然逐渐正反应减小图像_________________________________________温度升高降低升高降低适合正反应为______的反应适合正反应为______的反应压强增大减小增大减小适合正反应为气体物质的量______的反应适合正反应为气体物质的量______的反应

放热吸热增大减小t

O

t

O

t

O

t

O

图像分析结论突然

突然

t

O

O

t

反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大

大变小变

大小易错提醒这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强或温度增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。

1.识图(以c-t图为例)横坐标时间，t纵坐标曲线斜率浓度或物质的量等变化某一时刻曲线的斜率k大小表示该时刻反应的速率快慢曲线陡度曲线越陡表示反应的速率越大，曲线越平缓表示反应的速率越小浓度/物质的量时间生成物反应物t1O2.规律温度若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间____。压强若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间____。浓度/物质的量时间生成物反应物t1O压强若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间____。t2短短短

(1)由图像得出的信息①______是反应物，___是产物。X、YZ

平衡可逆

(2)根据图像可进行如下计算

②确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为_____________________。

4.易错提醒：解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。知识点4化学速率图像分析1.识图(以“渐变”类v－t图像为例)定性反应过程中v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变化的规律特征面积平衡的“逆、动、等、定、变、同”以及平衡移动的方向曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质的浓度的变化量一般情况同一个反应有先快后慢的特点，生成等量产物（或消耗等量反应物），所需的时间逐渐变长。t

O

(1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑，若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。(2)对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。

t

O

考向1考查速率-时间图像【例1】（2024·辽宁抚顺·模拟）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是()DA.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段v正=v逆，平衡时v需保持不变v正仍在变化a到b时v正增加，反应物浓度随时间不断减小反应物浓度：a点＞b点等体反应，改变压强，平衡不移动(同理得浓度不会影响平衡移动)升温v正、v逆都增加，故a到c温度上升v正增加，后面随着温度越高v正反而减少，说明是放热反应，温度上升反应逆向移动ΔH=E生成物-E反应物v正：a～b段＞b～c段，消耗的二氧化硫：a～b段＞b～c段易错提醒

易错提醒Ⅲ.v正、v逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体分子数不变的反应压缩体积(即增大压强)。催化剂加热

D

(1)处于平衡状态的时间段是_______(填字母，下同)。ACDF

t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。C

t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。CE

t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。CEB

(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

(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。

【例2】可逆反应mA(g)⇌nB(g)+pC(s)；△H=Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中的两个图象，以下叙述正确的是()A．m＞n，Q＜0 B．m＞n+p，Q＞0C．m＞n，Q＞0 D．m＜n+p，Q＜0考向2考查速率—压强(或温度)图像T↑，v逆＞v正，平衡逆向移动，Q＜0p↑，v正＞v逆，平衡正向移动，p反应物＞p生成物m＞nA易错提醒曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。如图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。【变式训练1】下列各图是温度(或压强)对2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)ΔH<0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，其中正确的是()A．B．【解析】A和B图中自变量为温度，温度越高，速率越快，B项错误；升温时平衡向吸热方向移动，逆反应速率大于正反应速率，A项错误；【变式训练1】下列各图是温度(或压强)对2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)ΔH<0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，其中正确的是()C．D．【解析】C、D图中自变量为压强，压强越大，速率越快，D项错误；增加压强，平衡向气体分子数减小方向移动，也就是向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，C项正确。C【变式训练2】（23-24高三上·四川·期中）某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，图甲表示反应速率(v)与温度(T)的关系、图乙表示T1时，平衡体系中SO2的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是（

）CA．图甲中，曲线1表示正反应速率与温度的关系B．图乙中，a、b两点的反应速率：v(a)>v(b)C．图甲中，d点时，混合气体的平均摩尔质量不再改变D．图乙中，c点的正、逆反应速率：v(逆)<v(正)【解析】A．反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H＜0，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，则曲线1表示逆反应速率与温度的关系，故A错误；B．温度恒定时，a、b两点对应的压强是b的大，压强越大，反应速率越快，a、b两点对应的反应速率：va＜vb，故B错误；C．d点表示温度为T0时，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，故C正确；D．c点时，二氧化硫的含量小于平衡时的含量，反应需要向生成二氧化硫的方向进行，即向逆反应方向进行，所以v(逆)＞v(正)，故D错误；故选C。

【例3】(2024·河南洛阳·模拟)100℃时，向某恒容密闭容器加入1.6mol·L－1的Q后会发生如下反应：2Q(g)⇌M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是()考向3考查浓度或物质的的量-时间图像D⇌

Q为反应物，初始v消耗最大，v生成最小随着反应进行，v消耗减慢，v生成增大

恒容密闭，加入惰性气体，Q、M的浓度不变，与原平衡体系等效等于60s易错提醒

易错提醒

变大

④⑥①减压

②增大A的浓度

③增大C的量

④升温

⑤降温

⑥加催化剂

④⑥④①减压

②增大A的浓度

③增大C的量

④升温

⑤降温

⑥加催化剂

＞

A.其他条件不变，t≥t3时萃取反应已停止B.c(H+)增大，萃取反应平衡向左移动，平衡常数减小

D

考点二化学平衡图像考向1考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断考向2考查恒温线或恒压线图像的分析判断考向3考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断考向4考查化学平衡曲线外的非平衡点分析知识点1转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像t/minαAOT1T2t/minαAOp1p2t/minαAOab该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。知识点1转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像t/minαAOT1T2t/minαAOp1p2t/minαAOab

大＞＞t/minαAOT1T2t/minαAOp1p2t/minαAOab

t/minαAOT1T2t/minαAOp1p2t/minαAOab

逆向放热正向缩小知识点2恒温线或恒压线图像pcOT1T2t/minαOp1p2p3

减小＜放热易错提醒

该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。1.识图：(α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度)pcOT1T2t/minαOp1p2p3

(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，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。知识点3反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在相同时间段内，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正>v逆，未达平衡；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，A%增大(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH<0。TA%OMTC%OM

＞＜p或TA%OLEF3.投料比与转化率或产率相关图像

＞＞

1.思维建模知识点4化学平衡图像分析面线轴点审题出发点定量计算平衡常数K反应速率v转化率α明确研究对象分析曲线关联定性计算自变量随因变量的变化趋势温度对化学平衡的影响判断ΔH的正负判断气体分子数变化判断气体分子数变化即识别图像类型，一看“面”（理清横坐标、纵坐标表示的含义）；二看“线”（分析曲线的走向和变化趋势，它与横坐标、纵坐标的关系）；三看“点”（重点分析特殊点—起点、拐点、交点、终点的含义）；四看是否要作辅助线（如等温线、等压线等），五看定量图像中有关量的多少问题。即分析可逆反应方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。2.解题步骤第一步看特点第二步识图像2.解题步骤第三步联想化学反应速率化学平衡移动原理特别是影响因素及使用前提条件等。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。第四步图表与原理整合逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。3.解题技巧先拐先平在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。定一议二在含量—T/p曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。三步分析一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。4.易错点拨(1)“先拐先平”与速率快慢的误区：在反应速率与化学平衡图像中，我们容易错误认为曲线先出现拐点，则反应速率一定快，由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐点，先平衡，即常说的“先拐先平”，但比较反应速率快慢时，应该依据曲线斜率的大小，斜率大，反应速率快，如下面图像，尽管曲线b先平衡，但其反应速率小于曲线a对应的速率。4.易错点拨

未平衡平衡4.易错点拨

不符合3:1的关系【例1】（2024·湖南·模拟预测）研究NOx之间的转化对控制大气污染具有重要意义，已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是()考向1转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断

BT↑，v↑，达到平衡时t↓

吸热反应T↑，平衡正向移动

反应分别达到平衡时，前者大易错提醒

易错提醒Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。Ⅱ.表示p2>p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，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体积不变的可逆反应，a增大了压强(即压缩体积)。【变式训练1】（2024·湖北孝感·模拟）在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确的是()A.在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应B.在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0C.在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应D.在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行D

B

下列说法正确的是(

)

考向2恒温线或恒压线图像的分析判断

D正反应是个气体体积减小的放热反应p↑，平衡正向移动，转化率增大T↑，平衡逆向移动，转化率减小温度压强p↑，平衡正向移动，转化率增大p与转化率成正比，SO2转化率：L1＞L2＜K只与温度有关变量p与TTa＜Tb放热反应＞未达平衡反应正向移动易错提醒“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。

A

D

考向3组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断

D考向3组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断

DV甲

:V乙=1:2投入等物质的量的X和Y定一议二T相同，c(Q)甲

＜2c(Q)乙容器体积减小，平衡逆向移动反应是气体体积数增大的反应＜考察体积改变对某组成的影响考察压强对平衡移动的影响实际上解题方法定一议二勒夏特列原理的逆运用考向3组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断

D考察改变条件后对某组成的相关“量”的影响

角

度①三段式②勒夏特列原理初始只投入X和Yc(Q)=c(P)c(Q)甲

=c(Q)乙=a→b，可看作升高温度后降低压强a→c：T↑，K↑，c(Q)分↑，c(Q)↑c→b：p↓，K不变，pc总＜2pb总，c(Q)c