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化学反应速率和化学平衡的图像
1．速率－时间图此类图像定性揭示了V正、V逆随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。
2．含量―时间―温度（压强）图常见的形式有下图所示的几种（C%指某产物百分含量，B%指某反应物百分含量），这些图像的折点表示达到平衡的时间，曲线的斜率反映了反应速率的大小，可以确定T(p)的高低（大小），水平线高低反映平衡移动的方向。
3．恒压（温）线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（c)或反应物的转化率( )，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下图：
小结
1．图像分析应注意“三看”
(1)看两轴：认清两坐标轴所表示的含义。
(2)看起点：从图像纵轴上的起点，一般可判断谁为反应物，谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点：一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，如横轴为时间，由拐点可判断反应速率。
2．图像分析中，对于温度、浓度、压强三个因素，一般采用“定一议二”的方式进行分析。
化学反应速率和化学平衡图像图像分析要领2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) t随后逐渐增加，说明改变的条件是增加反应物的浓度。
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH>0tmA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g) “定一议二”。
m+n>q+p时2NO(g) + 2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 先拐先平，先平者高。
T投料比图2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<01.b应对应物质的化学计量数之n2.T3.平衡向右移动，分数先增大后减小定位题组1.对于可逆反应：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)△H<0，下列研究目的和示意图相符的是2.工业上可利用CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)反应生产合成氨原料气H 2。
已知温度、压强和水碳比[)()(42CH n O H n ]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图：图1（水碳比为3） 图2（水碳比为3） 图3（800℃）（1）降低反应的水碳比平衡常数K__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）;升高温度，平衡向____________方向移动（选正反应或逆反应）。
（2）图2中，两条曲线所示温度的关系是：t 1_____t 2（选填>、=或<）；图1中，在800℃、2MPa 比1MPa 时的甲烷含量_______（选填高、低或不变），3.甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH 4和H 2O 为原料来制备甲醇。
（1）将1.0 mol CH 4和2.0 mol H 2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g) CO(g)＋3H 2(g)……Ⅰ，CH 4的转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min 。
则用H 2表示的平均反应速率为________。
②图中的p 1________p 2(选填“＜”、“＞”或“＝”)，100 ℃时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）在压强为0.1 MPa 条件下，将a mol CO 与3a mol H 2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H 2(g) CH 3OH(g)……Ⅱ。
①该反应的ΔH ________0，ΔS________0(填“＜”、“＞”或“＝”)。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______。
A.升高温度 B.将CH 3OH(g)从体系中分离 C.充入He ，使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO 和3 mol H 2③为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A．请在上表空格中填入剩余的实验条件、数据。
B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1 MPa和5 MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明每条曲线的压强。
4.(2015·北京·26部分)反应：2H2SO4（l）=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol。
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol ii．SO3(g)分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。
下图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
（1）X代表的物理量是。
（2）判断L1、L2的大小关系，并简述理由：。
5.已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g)；△H=－Q1 kJ／mol(Q1>0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 molA2和1 molB2，在500℃时充分反应，达平衡后C3的浓度为w mol／L，放出热量Q2 kJ。
（1）若在原来的容器中，只加入2mol C3，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q3 kJ，C3浓度(填>、=、<)w mol/L，Q1、Q2、Q3之间满足何种关系(用代数式表示).。
（2）改变某一条件，得到如图的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），可得出的结论正确的是；A.反应速率c＞b＞aB.达到平衡时A2的转化率大小为：b＞a＞cC.T2＞T1D.b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近2∶16.（2016全国丙，27节选）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压p c如图所示。
由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
7.（2016全国27节选）丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。
主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）的热化学方程式如下：①C3H6(g) + NH3(g) + 32O2(g) =C3H3N(g) +3H2O(g) ΔH= −515 kJ·mol−1②C3H6(g) +O2(g) = C3H4O(g) +H2O(g) ΔH= −353 kJ·mol−1丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图所示。
由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为__________，理由是____________；进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为______________。
8.（2009广东，）甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0。
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
9.（2014天津，10节选）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）∆H=—92.4kJ•mol‾1一种工业合成氨的简易流程图如下：源:Z*xx*]（1）步骤II中制氢气原理如下：①CH4（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）△H=+206.4 kJ·mol-1②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41.2 kJ·mol-1对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的是。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。
若1mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为。
（2）图2表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a 点数据计算N2的平衡体积分数：。
（3）依据温度对合成氨反应的影响，在图3坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
参考答案1.C2.（1）不变；正反应（2）<；高。
3.（1）①0.003 0 mol·L－1·min－1②＜，2.25×10－4③减小（2）①＜，＜②BD③A.B.4.（1）压强（2）L2>L1 2SO3（g）= 2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ·mol,－1；压强一定时，温度升高，平衡转化率增大。
5.（1）=，Q1=Q2+Q3（2）AD6.减小。
解析：根据图像b可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1：7．5：1。
7.该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1:7.5:18.解析：因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减小，所以绘图时要注意到达平衡前，T2状态时的斜率要比T1大（过程斜率），达到平衡时间要小于T1（“拐弯”早晚）；又因该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，甲酸甲酯的转化率要大，所以绘图时要注意T2状态下达到平衡时的平台要高于T1（平衡高度）。
9.（1）a90%（2）14.5%（3）解析：对（3）问：N2和H2需要一定的温度才能发生反应，反应开始后，随着温度升高，反应速率增大，至达到平衡前NH3的物质的量增加，达到平衡后，温度升高，由于正反应放热，平衡逆向移动，NH3的物质的量将减少。
影响化学反应速率和化学平衡的因素1、浓度：某温度时，在一体积固定的密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应：2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)并达到平衡状态，若t1时增加O的物质的量，t时达到新的平（双突（双突变、同倍数）（双突变、不同倍）某温度时，在一体积固定的密闭容器中加入2molSO 2和1molO 2发生反应：2A(g)+B(g)2C (g)并达到平衡状态，若t 1时 使用催化剂（双突变、同倍数） （增大反应过程的转化率，但不改变平衡转化率）1.(2012天津，10节选)钨丝灯管中的W 在使用过程中缓慢挥发, 使灯丝变细, 加入I 2可延长灯管的使用寿命, 其工作原理为: W(s)+2I 2(g)WI 4(g)。
下列说法正确的有 （填字母）。
a. 灯管内的I 2可循环使用b. WI 4在灯丝上分解, 产生的W 又沉积在灯丝上c. WI 4在灯管壁上分解, 使灯管的寿命延长d. 温度升高时, WI 4的分解速率加快, W 和I 2的化合速率减慢2.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)N 2(g)＋2CO 2(g) ΔH ＜0，在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入一定量的NO 和CO ，在t 1时刻达到平衡状态。
（1）能判断该反应达到平衡状态的标志是________。
A ．在单位时间内生成1 mol CO 2的同时消耗了1 mol CO B ．混合气体的密度不再改变 C ．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D ．混合气体的压强不再变化（2）在t 2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t 3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件。
请在下图中补画出从t 2到t 4时刻正反应速率随时间的变化曲线；（3）若要同时提高该反应的速率和NO 的转化率，采取的措施有________、________。
