化学反应速率反应平衡图像题解析

专题42化学反应速率与平衡图像问题1．【2022年湖南卷】向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应：2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是A ．ΔH>0B ．气体的总物质的量：a c n <nC ．a 点平衡常数：K>12D ．反应速率：a b v <v 正正【答案】BC 【解析】A ．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即H ∆＜0，故A 错误；B ．根据A 项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a 点和c 点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：n a ＜n c ，故B 正确；C ．a 点为平衡点，此时容器的总压为p ，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，在恒容条件下进行，气体的物质的量之比等于P T整体之比，根据A 项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以T a ＞T 始，压强：Pa=12P 始，则n a ＜12n 始，可设Y 转化的物质的量浓度为xmol∙L −1，则列出三段式如下：02X(g)+Y(g)Z(g)2102x xx 22x 1x x c cc ∆-- 平，则有[(22x)(1x)x]mol -+-+＜13mol 2⨯，计算得到x ＞0.75，那么化学平衡常数K=2c(Z)c (X)c(Y)⋅＞20.75120.50.25=⨯，故C 正确；D ．根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即V a 正＞V b 正，故D 错误。

化学反应速率、化学平衡图像问题近几年，高考题中所设计的化学平衡图像题目千变万化，其巧妙灵活的设计和新颖奇特的图像题常常考查学生灵活运用数学工具解决化学问题的能力。

解决此类问题需从以下二步入手。

一、解题必备知能1．捕捉图像最基本的信息(1)横坐标与纵坐标的含义横坐标通常是：t、T、p等(即时间、温度、压强等)。

纵坐标通常是：v、c、n、α、φ等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。

(2)线的走向与斜率线的走向，即随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大，变小，还是不变。

当纵坐标所表示的物理量，如：速率，物质的量浓度，物质的量，转化率，体积分数等不随横坐标的变化而变化时，图像中出现一条直线，那么该反应就到达了化学平衡状态。

斜率，是化学平衡图像曲线中，一个重要的参数。

斜率的应用，通常是对两条不同曲线的斜率进行比较，或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。

(3)观察化学平衡图像中的“重点”所谓的“重点”，指的就是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等，这些点往往隐藏着许多重要的信息，借助这些“重点”中的有效信息，能够快速地找到解题的思路，突破图像题的难点。

(4)跟踪化学平衡图像中量的变化量的变化，指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。

要解决这个问题，我们经常要借助化学平衡移动理论。

2．灵活运用解题技巧议二个量，再讨论另外两个量的关系。

二、题型技法点拨类型(一)利用“断点”突破v­t图像1．速率时间图像“断点”分析当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。

根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。

如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。

2．常见含“断点”的速率变化图像分析图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热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增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应[典例1]对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)()[解析]分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。

2020年高二化学专题复习——常考速率、平衡图像识图策略（知识梳理与训练）（选修4人教版）知识梳理一、常规图像分类突破典型图像和典型例题1．速率时间图像(1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。

如图：t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。

(2)“渐变”类v－t图像t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变，减小生成物的浓度(3)利用图像“断点”判断影响速率的外因图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热的反应正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应应用体验在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。

A．t0～t1B．t1～t2C．t2～t3D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。

A．增大压强B．减小压强C．升高温度D．降低温度E．加催化剂F．充入氮气t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。

(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．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4D．t5～t6(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。

答案(1)ACDF(2)C E B(3)A(4)解析(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。

高考化学-化学反应速率与平衡图像考点解析1．解题思路专题讲座(三)分类突破化学反应速率与平衡图像2．解题步骤类型1 速率—压强(或温度)图像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，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。

[对点训练]1．下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)(正反应为吸热反应)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 [根据化学反应特点，升温平衡向正向移动，但v正、v逆均增大，加压，平衡向逆向移动，v逆>v正。

]类型2 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

[以A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图像题时应注意以下两点：(1)"先拐先平，数值大"原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。

如甲中T2>T1。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。

如乙中p1>p2。

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。

如图丙中a使用催化剂。

(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。

②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。

③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。

[对点训练]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下图的是( )温度(T)的影响压强(p)的影响A．CO2(g)＋2NH3(g)==CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH<0B．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0C．CH3CH2OH(g)=CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)=2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH<0A [本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。

2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破专题08 化学反应速率及平衡图像问题的分析方法探究一、化学平衡建立过程中反应速率变化图像根据图像可进行如下分析：二、化学平衡建立过程中物质的量变化图像根据图像可进行如下分析：1．分清反应物和生成物，物质的量减小的是反应物，物质的量增加的是生成物，生成物多数是以原点为起点。

2．根据相同时间内反应物和生成物的物质的量变化，可计算各物质的化学反应速率，再根据化学反应速率之比等于各自的化学计量数之比，可推出反应的化学方程式。

3．找出反应达到平衡的时间点，进而通过图中数据，可计算得到反应达到一定时间下，反应物的物质的量、生成物的物质的量以及反应物的转化率等。

三、有关化学反应速率和化学平衡的计算解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。

如：m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)起始/mol a b0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol a−mx b−nx px qx(1)关于反应物转化率的计算A的转化率=AA的转化量的起始量×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)(2)关于某气体组分的体积分数的计算气体A的体积分数=A体系中的物质的量体系中气体总的物质的量×100%四、解答化学反应速率及化学平衡图像题的方法技巧化学反应速率及化学平衡的图像，能直观描述反应进行的快慢、反应进行的程度等问题。

图像题是化学中常见的一种题目，做这类题既要读文字内容，又要读图。

解答化学反应速率图像题三步曲:“一看”、“二想”、“三判断”;“一看”——看图像①看坐标轴:弄清纵、横坐标表示的含义;②看线:弄清线的走向、趋势;③看点:弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如曲线的折点、交点、最高点与最低点等;④看量的变化:弄清是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化等。

《化学反应原理》主题之——化学平衡图像基本知识识图-析图-画图2018-02-091.已知一定条件下合成氨反应：N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。

t1__________________ _；t2________________ ；t3____________ ；t4____________ _。

2.已知：2CO(g)+4H 2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH <0，（1）试判断t2时改变的条件是或。

（2）若t4扩大容器体积，t5达到平衡，t6时增大反应物浓度，请在下图中画出t4——t6的变化曲线3.某一体积固定的密闭容器中进行反应CH3OH(l)+H2O(l)2(g)+3H2(g) ΔH=49.01kJ•mol-1,200℃时达平衡。

请在右图补充画出：t1时刻升温，在t1与t2之间某时刻达到平衡；t2时刻添加催化剂，CO2的百分含量随时间变化图像。

4.温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中,加入0.4molCO2和0.4mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示，T1时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)第4分钟达到平衡。

在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在下图中画出第5分钟到9分钟c(H2O)浓度变化趋势的曲线。

5.反应：CO2(g)+3H2(g)3OH(g)+H2O(g) <0，在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2发生反应，实验测得在不同反应物起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如下图所示。

反应物起始投入量：曲线I：n(H2)=3mol，n(CO2)=1.5mol 曲线Ⅱ：n(H2)=3mol，n(CO2)=2mol在温度为500K的条件下，充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡：在此条件下，系统中CH3OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图所示，当反应时间达到3min时，迅速将体系温度升至600K，请在图中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。