重难点12化学反应速率与化学平衡图表分析（原卷版）_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_专项复习_2023年高考化学热点·重点·难点专练（新高考专用）_463

重难点 12 化学反应速率与化学平衡图表分析 常规图像题的解题步骤 1．瞬时速率—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： t 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)。 1 (2)常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 温 升高 降低 升高 降低 t 时刻 1 度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 所改变 增大 减小 增大 减小 的条件 压 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 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司强 (3)“渐变”类速率－时间图像 图像 分析 结论 t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增 1 正 逆 t 时其他条件不变，增 1 大；v′ ＞v′ ，平衡向正反应 正 逆 大反应物的浓度 方向移动 t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减 1 正 逆 t 时其他条件不变，减 1 小；v′ ＞v′ ，平衡向逆反应 逆 正 小反应物的浓度 方向移动 t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增 1 逆 正 t 时其他条件不变，增 1 大；v′ ＞v′ ，平衡向逆反应 逆 正 大生成物的浓度 方向移动 t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减 1 逆 正 t 时其他条件不变，减 1 小；v′ ＞v′ ，平衡向正反应 正 逆 小生成物的浓度 方向移动 2．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)， 反应放热，溶液温度逐渐升高， v 增大 。 (2)BC段(v减小)， 溶液中 c (H ＋ ) 逐渐减小， v 减小 。 3．物质的量(或浓度)—时间图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息 ① X 、 Y 是反应物，Z 是生成物。 ②t s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 3 ③0～t s时间段：Δn(X)＝n － nmol，Δn(Y)＝n － nmol，Δn(Z)＝nmol。 3 1 3 2 3 2 (2)根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司v(X)＝ mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 ( n － n ) ∶ ( n － n ) ∶ n 。 1 3 2 3 2 4．浓度(转化率、百分含量)—时间图像 (1)识图技巧 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。 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。 (2)应用举例 含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 5．恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率，n表示反应物的平衡物质的量) 3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司图①，若p>p>p，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0； 1 2 3 图②，若T>T，则正反应为放热反应，气体体积增大。 1 2 解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量 的关系。 6．几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)    pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v >v ；M点为刚达到 正 逆 平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平 衡左移，故正反应的ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)    pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E 点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以，E点v >v ；则L线的右下方(F点)，v 正 逆 ＜v 。 正 逆 （建议用时：45分钟） 【真题再现】 1．（2022·广东卷）恒容密闭容器中，BaSO 4 s4H 2 g     BaSs4H 2 Og 在不同温度下达平衡时， 各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司A．该反应的ΔH 0 B．a为nH O 随温度的变化曲线 2 C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．向平衡体系中加入BaSO ，H 的平衡转化率增大 4 2 2．（2022·广东卷）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的 部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，vX1.0molL1min1 3．（2022·浙江卷）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应： 2NH (g)  N (g)+3H (g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下 3 2 2 催化剂 列说法不正确的是 A．实验①，020min，vN 2 =1.0010-5molL-1min-1 B．实验②，60min时处于平衡状态，x0.40 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 4．（2022·北京卷）某MOFs的多孔材料刚好可将N O “固定”，实现了NO 与N O 分离并制备HNO ， 2 4 2 2 4 3 如图所示： 5 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司己知：2NO 2 (g)    N 2 O 4 (g) ΔH<0 下列说法不正确的是 A．气体温度升高后，不利于N O 的固定 2 4 B．N O 被固定后，平衡正移，有利于NO 的去除 2 4 2 C．制备HNO 的原理为：2N O O 2H O=4HNO 3 2 4 2 2 3 D．每制备0.4mol HNO ，转移电子数约为6.021022 3 5．（2022·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>0 B．气体的总物质的量：n 12 D．反应速率：v a正 0，下列图像正确的是( ) 3．反应CO(g)＋HO(g)    CO(g)＋H(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1的v－t图像如图1所示，若其他条件不 2 2 2 变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v－t图像如图2所示。下列说法正确的是( ) ①a>a ②ab ④bt ⑥t ＝t ⑦tv 的是点3 正 逆 D．图4中，若m＋n＝p，则a曲线一定使用了催化剂 5．（2022·江苏镇江·高三期中）乙烯是重要的工业原材料，中科院设计并完成了CO 催化氧化C H 制取 2 2 6 C H 的新路径， 2 4 其主要反应为：反应Ⅰ：C 2 H 6 (g)+CO 2 (g)    C 2 H 4 (g)+H 2 O(g)+CO(g) ΔH 1 >0 反应Ⅱ：C 2 H 6 (g)+2CO 2 (g)    4CO(g)+3H 2 (g) ΔH 2 >0 一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入2molC H 和3molCO ，若仅考虑上述反应，C H 平衡转化率和 2 6 2 2 6 平衡时C H 的选择性随温度、压强的关系如图所示，L、L 代表不同压强下乙烷的平衡转化率。 2 4 1 2 已知： 生成C H 消耗C H的量 C H 的选择性= 2 4 2 6 100% 2 4 C H的总消耗量 2 6 下列说法正确的是 A．压强L >L 1 2 n(CO) =2 B．压强为 L 、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中 nC H  1 2 4 8 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司nC H  2 6 C．一定温度下，增大 可提高 的平衡转化率 nCO  C H 2 2 6 D．反应C 2 H 6 (g)+2CO(g)+3H 2 (g)    2C 2 H 4 (g)+2H 2 O(g) ΔH=ΔH 2 -2ΔH 1 6．（2022·辽宁大连·模拟预测）一定条件下，在1.0L的密闭容器中进行反应： Cl (g)+CO(g) COCl (g) ΔH<0。反应过程中的有关数据如下表： 2 2 t/min 0 2 4 6 8 cCl /molL1 2.4 1.6 0.6 2 c(CO)/molL1 2 0.2 cCOCl /molL1 0 2 下列说法正确的是 A．该反应在高温下自发进行 B．2min内，用CO表示的化学反应速率为0.4molL1s1 C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时cCOCl 1.8molL1 2 D．若保持温度不变，在第8min向体系中加入三种物质各1mol，则平衡向逆反应方向移动 7．（2022·上海静安·一模）一定条件下，将三组CO(g)和HO(g)分别通入体积均为2L的恒容密闭容器中， 2 进行反应：CO(g)+H 2 O(g)噲垐�� CO 2 (g)+H 2 (g)，得到如下数据： 起始时/mol 平衡时/mol 实验 温度/°C 达到平衡所需时间/min 组 CO HO CO 2 2 1 650 4 2 1.6 5 2 900 2 1 0.4 3 3 ？ 2 1 0.4 0.1 下列说法错误的是 A．实验1中，前5minCO的平均速率为0.16mol·L-1·min-1 B．与实验2相比，实验3改变的条件可能是温度 C．平衡常数：实验1>实验2 D．CO平衡转化率：实验1>实验2 8．（2022·湖南邵阳·一模）科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为： 2NO(g)+2CO(g)  N g+2CO (g) ΔH<0，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图象作出的判 2 2 催化剂 断正确的是 9 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司A．甲图中改变的反应条件为升温 B．乙图中温度T >T ，纵坐标可代表NO的百分含量 2 1 C．丙图中压强P

K(I) C．t ~t 时反应向正反应方向移动 2 3 D．平衡时A的体积分数φ:φ(II)>φ(I) 10．（2022·广东深圳·一模）在容积为VL的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入N 和H 的总物质的量 2 2 为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．a表示N 物质的量分数的变化情况物质的量分数 2 0.2 B．0～tmin，v(H )= mol·L-1·min-1 1 2 Vt 1 C．tmin时，NH 的分解速率小于其生成速率 2 3 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 0 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司D．tmin时改变的条件可能为减小容器容积 3 11．某温度时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化情况如图 甲所示，在一定条件下反应达到平衡状态，反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示，在t、t 2 4 时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( ) A．此温度下，该反应的化学方程式为2A(g)＋E(g)2B(g)＋F(g) B．若平衡状态①和②对应的温度相同，则①和②对应的平衡常数K一定相同 C．t 时刻改变的条件是增大压强 2 D．t 时刻改变的条件是降低温度 4 12．（2022·江苏南通·高三期中）一碘甲烷(CHI)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。一碘甲烷(CHI) 3 3 热裂解时主要反应有： 反应Ⅰ 2CH 3 I(g) C 2 H 4 (g)+2HI(g) ΔH >0 1 反应Ⅱ 3C 2 H 4 (g) 2C 3 H 6 (g) ΔH <0 2 反应Ⅲ 2C 2 H 4 (g) C 4 H 8 (g) ΔH <0 3 向容积为1L的密闭容器中起始投入1molCH I(g)，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体物 3 质的量分数的影响如图所示。已知715K时，CHI的转化率为80%。 3 下列说法正确的是 A．曲线a表示反应温度对平衡体系中乙烯物质的量分数的影响 B．由图像可知，温度越高，催化剂的活性越强 C．715K时，C H(g)的平衡物质的量浓度为0.1mol/L 4 8 D．400K时使用活性更强的催化剂，可以提高曲线a、b对应物质的物质的量分数 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司催化剂 13．甲烷催化氧化为合成气的主反应为：2CH (g)O (g) 2CO(g)4H (g) ΔH0。 转化率、 4 2 2 CH 4  nH    n(CO)  2 选择性 和 选择性 随温度变化如图所示。下列说法不正确的是 H 2  nH 2 +nH 2 O  CO  n(CO)+nCO 2   A．800℃时，副反应①CH 2O  CO 2H O进行程度很小 4 2 2 2 B．对比图中H 和CO的选择性，推测可能存在副反应②CH H O CO3H 2 4 2 2 C．CH 转化率随温度升高而增大，可以用勒夏特列原理解释 4 D．增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多，化学反应速率增大 14．常温下，向10.0mL浓度均为0.1molL1的AlCl 和FeCl 混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元 3 3 素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b点溶液pH分别为 3，0、4.3。 已知： ①K sp   AlOH 3   K sp   FeOH 3   c  AlOH     ② ，298K下，K  4 1.11033 Al3aq4OHaq    AlOH   aq 稳 c  Al3 c4 OH 4 下列叙述正确的是 A．曲线Ⅱ代表Fe3 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司B．常温下，K sp   FeOH 3   1.01038 C．b点溶液中铝元素主要以  AlOH    形式存在 4 D．AlOH OH   AlOH    的平衡常数K为1.1105 3 4 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司