新教材适用2024-2025学年高中化学第6章化学反应与能量微专题4解答化学反应速率图像题的思路学案新人教版必修第二册

微专题4解答化学反应速率图像题的思路化学反应速率问题常以图像题的形式出现，在相关图像的平面直角坐标系中，可能出现的物理量有物质的量、浓度、时间等。解题时，重点是理解图像的意义和特点。1．关注图像中的“点、线、面”(1)关注“面”——明确探讨对象理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。弄清晰是物质的量，还是浓度随时间的变更。(2)关注“线”①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。(3)关注“点”解题时要特殊关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。2．联系规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的变更对化学反应速率的影响规律等。3．正确推断依据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的推断。跟|踪|训|练1.(2024·自贡高一检测)肯定条件下，向某密闭容器中投入肯定量的X和Z，发生反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，反应过程中正、逆反应速率v随时间t的变更状况正确的是(C)解析：向密闭容器中投入肯定量的X和Z，由于没有Y，所以起先时，v正＝0，v逆>0，v逆>v正，随反应进行，v正渐渐变大，v逆渐渐减小，直至v正＝v逆时反应达平衡，且保持不变，故选C。2．(2024·徐州高一阶段检测)在2.0L恒温恒容密闭容器中充入1.0molHCl和0.3molO2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变更曲线如图所示。下列说法正确的是(C)A．t2时，v正＝v逆B．t3时已处于平衡状态，上升温度平衡状态不会发生变更C．t1时，容器内气体的总压强比t2时的大D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4mol·L－1解析：t2时反应还没有达到平衡，v正≠v逆，A项错误；t3时已经达到平衡，上升温度变更了原有条件，平衡状态会发生变更，B项错误；该反应的反应物气体分子数大于生成物，t1时，反应物较多，气体总分子数较大，t2时，反应物较少，气体总分子数较小，故恒温恒容密闭容器内，t1时气体总压强比t2时的大，C项正确；t3时，列三段式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)起始/mol10.300转化/mol0.80.20.40.4平衡/mol0.20.10.40.4容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝eq\f(0.4mol,2L)＝0.2mol·L－1，D项错误。3．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应：ClOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)＋Cl－＋3H＋。已知该反应的速率随c(H＋)的增大而加快。如图为用ClOeq\o\al(－,3)在单位时间内物质的量浓度变更表示的该反应v－t图。下列说法不正确的是(A)A．图中阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClOeq\o\al(－,3)的物质的量的削减量B．纵坐标为v(Cl－)的v－t曲线与图中曲线完全重合C．反应起先时速率增大可能是c(H＋)所致D．后期反应速率下降的主要缘由是反应物浓度减小解析：图像为ClOeq\o\al(－,3)在单位时间内物质的量浓度变更表示的该反应v－t图，则阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClOeq\o\al(－,3)的物质的量浓度的削减量，故A错误；化学方程式为ClOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)＋Cl－＋3H＋，v(ClOeq\o\al(－,3))∶v(Cl－)＝1∶1，纵坐标为v(Cl－)的v－t曲线与图中曲线重合，故B正确；由化学方程式可知，反应起先时随着反应的进行，c(H＋)不断增大，反应的速率加快，由题目信息可知反应的速率随c(H＋)的增大而加快，故C正确；随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，所以后期反应速率下降的主要缘由是反应物浓度减小，故D正确。4．(2024·河北保定高一期中)恒温下在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变更曲线如图。(1)该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。(2)从起先至5min，Y表示的平均反应速率为_0.02_mol·L－1·min－1__；X的转化率为60%。(3)反应达平衡时体系的压强是起先时的eq\f(17,21)倍。(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是_③④⑤⑧__(填序号)。①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤Z(g)的物质的量浓度不变⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2⑦某时刻v(X)＝3v(Y)且不等于零⑧单位时间内生成2nmolZ，同时生成3nmolX(5)在某一时刻实行下列措施能加快反应速率的是_AC__(填字母)。A．加催化剂B．降低温度C．体积不变，充入XD．体积不变，从容器中分别出Y阶段重点突破练(四)一、化学反应速率的计算与比较1．任何一个物理量的引入都有其现实意义和明确的衡量标准。下面四个物理量的单位属于化学反应速率单位的是(C)A．mol B．mol·L－1C．mol·L－1·h－1 D．g2．(2024·呼和浩特高一检测)在某一化学反应中，反应物Q的浓度在20s内从1.8mol·L－1变为0.4mol·L－1，则在这20s内Q表示的化学反应速率为(D)A．0.035mol·L－1 B．0.035mol·L－1·s－1C．0.07mol·L－1 D．0.07mol·L－1·s－1解析：依据化学反应速率的定义，v(Q)＝eq\f(1.8mol·L－1－0.4mol·L－1,20s)＝0.07mol·L－1·s－1，故选D。3．对于A2(g)＋3B2(g)2C(g)的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最慢的是(D)A．v(B2)＝0.8mol·L－1·s－1B．v(A2)＝0.4mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.6mol·L－1·s－1D．v(B2)＝4.2mol·L－1·min－1解析：换算为同一种物质A表示的反应速率进行比较，A项中v(A2)＝eq\f(1,3)v(B2)＝eq\f(0.8,3)mol·L－1·s－1；B项中v(A2)＝0.4mol·L－1·s－1；C项中v(A2)＝eq\f(1,2)v(C)＝eq\f(0.6mol·L－1·s－1,2)＝0.3mol·L－1·s－1；D项中v(A2)＝eq\f(1,3)v(B2)＝eq\f(1,3)×4.2×eq\f(1,60)mol·L－1·s－1＝0.023mol·L－1·s－1，综上所述，D反应速率最慢，故选D。4．在肯定条件下，在2L密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)。起先时加入4molA、6molB、2molC，在5min末测得C的物质的量是4mol。下列说法不正确的是(A)A．用A的浓度变更表示反应的平均速率为0.1mol·L－1·min－1B．在5min末测得B的浓度为2.5mol·L－1C．若再充入1molB化学反应速率会增大D．若将容器的体积变为3L，化学反应速率降低解析：在5min末测得C的物质的量是4mol，则C的物质的量变更量为2mol，依据化学计量数与反应物质的量变更量关系，A的物质的量变更量为eq\f(3,2)×2mol＝3mol，用A的浓度变更表示反应的平均速率为eq\f(\f(3mol,2L),5min)＝0.3mol·L－1·min－1，故A错误；依据A项分析，依据化学计量数与反应物质的量变更量关系，在5min末B物质的量＝6mol－eq\f(1,2)×2mol＝5mol，则B的浓度为eq\f(5mol,2L)＝2.5mol·L－1，故B正确；若再充入1molB，B的浓度增大，体系压强也增大，化学反应速率会增大，故C正确；若将容器的体积变为3L，反应体系各组分的浓度减小，化学反应速率降低，故D正确。5．(2024·无锡高一检测)限制变量是科学探讨的重要方法。相同质量的铁粉与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应，其中反应速率最快的是(D)选项ABCDt/℃10104040c(H2SO4)/mol·L－11313解析：温度越高，速率越快，浓度越大，速率越快，故选D。二、化学反应速率的影响因素及试验探究6．(2024·郑州高一阶段检测)下列生产或试验事实引出的结论错误的是(C)选项事实结论A其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当上升溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多当其他条件不变时，上升反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸过程中，在SO3的汲取阶段，汲取塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的汲取速率加快C在容积可变的密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，把容器的体积缩小一半反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变更学反应速率解析：其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当上升溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多，则反应速率增大，因此得出结论：当其他条件不变时，上升反应温度，化学反应速率加快，A项正确；与不装瓷环相比，从塔顶喷淋下来的浓硫酸与从塔底进入的气体在瓷环间隙充分接触，能加快反应速率，因此得出结论：增大气液接触面积，使SO3的汲取速率加快，B项正确；在容积可变的密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，把容器的体积缩小一半，则气体反应物浓度增大，反应速率也增大，C项不正确；A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快，则反应速率增大，该对比试验中，变量为催化剂，因此得出结论：当其他条件不变时，催化剂可以改变更学反应速率，D项正确。7．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，假如设法提高化学反应的限度，下面说法中错误的是(D)A．能够节约原料和能源B．能够提高产品的产量C．能够提高经济效益D．能够提高化学反应速率解析：提高化学反应的限度，可使更多的反应物转化为生成物，提高产品的产量，提高原料的利用率，但不肯定提高化学反应速率。8．相识到反应速率、反应限度的存在，可以限制反应条件，使它们朝着发展须要的方向进行。关于反应速率、反应限度的下列说法错误的是(C)A．其他条件不变时，上升温度化学反应速率加快B．其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快C．化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等D．化学反应达到反应限度时，正反应的速率与逆反应的速率相等解析：其他条件不变时，上升温度或增大反应物浓度，化学反应速率加快，故A、B正确；达到平衡时，反应物和生成物浓度不肯定相等，但各物质的浓度不变，故C错误；达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故D正确。9．(2024·绍兴高一检测)下列事实或做法与化学反应速率无关的是(D)A．将食物存放在温度低的地方B．用铁作催化剂合成氨C．将煤块粉碎后燃烧D．加热金属钠制备过氧化钠解析：降低温度，减慢反应速率，所以温度降低能减慢食物的腐败速率，故A与化学反应速率有关；用铁作催化剂合成氨，催化剂能增大反应速率，故B与化学反应速率有关；增大反应物接触面积，能增大反应速率，将煤块粉碎能增大反应物接触面积，所以能加快反应速率，故C与化学反应速率有关；钠在常温下反应生成氧化钠，在加热的条件下生成过氧化钠，反应条件不同，产物不同，故D与化学反应速率无关。三、化学平衡状态的建立及判定10．(2024·赣州高一检测)t℃时，在一个体积为2L的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A(s)＋2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是(B)物质起始2min4min6minA2mol1.4molB6mol4.2molC0mol2.7molA.前2min内，A表示的反应速率为0.15mol·L－1·min－1B．4min时，反应已达到平衡状态C．上升温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．该反应达到平衡后其限度无法变更解析：A为固体，浓度为常数不用A表示反应速率，A错误；4min时，Δn(B)＝6mol－4.2mol＝1.8mol，可知C的物质的量为eq\f(1.8mol,2)×3＝2.7mol,6min时C的物质的量为2.7mol，说明4min时已达平衡，B正确；升温，正、逆反应速率同时增大，C错误；当条件变更，反应平衡状态可以变更，D错误。11．(2024·天津红桥区高一检测)甲烷消退NO2的污染原理为CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。在肯定温度下，向恒容密闭容器中充入肯定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来推断该反应达到化学平衡状态的是(C)A．v正(CH4)＝2v逆(NO2)B．容器中混合气体的密度不再变更C．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变更D．单位时间内，消耗1molCH4同时生成1molCO2解析：当2v正(CH4)＝v逆(NO2)才说明反应达到平衡状态，A错误；依据质量守恒，混合气体质量和容器体积均不变，则气体密度不变，则混合气体密度不再变更，不能用于推断反应达平衡，B错误；据质量守恒，混合气体质量不变，但气体的物质的量增加，随反应进行，混合气体的平均摩尔质量减小，当平均摩尔质量不变时，反应已达平衡，C正确；单位时间内，消耗1molCH4，同时生成1molCO2，只指明正反应速率，不能说明反应达平衡，D错误。12．将肯定量的气体A和B充入2L的密闭容器中，发生反应A(g)＋3B(g)2C(g)，有关变更如图所示，下列说法正确的是(C)A．图中表示气体B物质的量随时间变更的曲线是XB．2min内用C表示的反应速率v(C)是0.1mol·L－1·min－1C．平衡时，气体A的浓度是0.45mol·L－1D．平衡时，气体B的转化率是70%解析：由题图可知，X、Y曲线的物质的量渐渐减小，为反应物，Z曲线的物质的量渐渐增大，为生成物，到达平衡时，X的变更量为1.0－0.9＝0.1(mol)，Y的变更量为1.0－0.7＝0.3(mol)，Z的变更量为0.2mol，则X∶Y∶Z＝1∶3∶2；已知A(g)＋3B(g)2C(g)，则X表示A，Y表示B，Z表示C；由以上分析可知，题图中表示气体B物质的量随时间变更的曲线是Y，故A错误；2min内，C的物质的量变更为0.2mol，则C的浓度变更为eq\f(0.2mol,2L)＝0.1mol·L－1，所以C表示的反应速率v(C)＝eq\f(Δc,Δt)＝0.1mol·L－1÷2min＝0.05mol·L－1·min－1，故B错误；题图中表示气体A物质的量随时间变更的曲线是X，则平衡时A的物质的量为0.9mol，则平衡时其浓度为0.45mol·L－1，故C正确；题图中表示气体B物质的量随时间变更的曲线是Y，平衡时B的变更量为1.0－0.7＝0.3(mol)，则气体B的转化率＝eq\f(n(转化),n(起先))×100%＝eq\f(0.3mol,1mol)×100%＝30%，故D错误。13．可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标记是(A)①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2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变更的状态⑤混合气体的密度不再变更的状态⑥混合气体的压强不再变更的状态⑦混合气体的物质的量不再变更的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部解析：单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，正逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态，故①正确；无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO，不能据此推断平衡状态，故②错误；无论达到平衡与否，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比，故③错误；有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变更，说明反应已达到平衡状态，故④正确；气体体积固定、反应前后气体质量不变，混合气体的密度始终不变，不能据此推断平衡状态，故⑤错误；由于该反应为气体物质的量增大的反应，混合气体的压强不变，意味着各物质的含量不再变更，说明反应已达到平衡状态，故⑥正确；由于该反应为气体物质的量增大的反应，混合气体的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，故⑦正确。14．向容积为1.00L的密闭容器中通入肯定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)(反应吸热)，体系中各物质浓度随时间变更如图所示。下列有关说法正确的是(D)已知：NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体A．64s时，反应已经达到化学平衡状态B．到达化学平衡前，混合气体的颜色渐渐变浅C．若该容器与外界无热量传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度渐渐上升D．前100s内，用NO2浓度的变更表示的化学反应速率是0.008mol·L－1·s－1解析：64s后，N2O4和NO2的浓度仍在发生变更，因此并没有达到平衡，A错误；依据题图，达到平衡前，NO2的浓度在不断增大，因此混合气体的颜色渐渐变深，B错误；若为绝热仪器，依据题意及题图所示，反应正向进行，反应吸热，容器内气体的温度渐渐降低，C错误；前100s，NO2的浓度从0.20mol·L－1变更为1.00mol·L－1，则v(NO2)＝eq\f(1.00mol·L－1－0.20mol·L－1,100s)＝0.008mol·L－1·s－1，D正确。15．(2024·泉州高一检测)化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。(1)已知Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，探讨外界条件对