1、1第 3 课时 化学反应速率和化学平衡图像学习目标定位 认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解答方法。一、化学反应速率图像( v t 图像)1.“渐变”类 v t 图浓度对化学反应速率的影响(1)图像中， v 正 突变，而 v 逆 渐变， t1时刻图像中有一条线是连续的，且 v 正 v 逆 ，说明 t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使 v 正 突变，平衡正向移动。(2)图像中， v 正 渐变， v 逆 突变， t1时刻图像中有一条线是连续的，且 v 正 v 逆 ，说明 t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度，使 v 逆 突变，平衡正向移动。2.“断点”类 v t
2、图温度(或压强)对化学反应速率的影响2(1)图像中， v 正 、 v 逆 都是突然增大的， t1时刻，图像中出现了“断点” ，且 v 正 v逆 ，平衡正向移动。改变的条件是升高温度或增大压强。(2)图像中， v 正 、 v 逆 都是突然变小的， t1时刻，图像中出现了“断点” ，且 v 正 v逆 ，平衡正向移动，说明该反应改变的条件是降低温度(或减小压强)。3.“平台”类 v t 图催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中 v 正 、 v 逆 都是突然增大，且增大的程度相同， t1时刻，图像中出现了“平台” ，化学平衡不移动，改变的条件可能是使用了催化剂或对反应前后气体总体积不发生变化的反应
3、增大了压强。v t 图像中，若 v 正 和 v 逆 中有一个在原平衡点连续渐变，则一定为改变反应物或生成物之一浓度引起的速率变化；若 v 正 和 v 逆 都在原平衡点向平衡线同侧突变，则一定为改变温度或压强引起反应速率的变化。例 1 某密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g) 2Z(g) HT1，温度升高，C%(C 的含量)减小，化学平衡逆向移动，正反应是放热反应。(2)图 2 中，压强 p1、 p2的大小关系是 p1p2，压强增大，A%(A 的含量)减小，化学平衡正向移动， a bc。2.百分含量(或转化率)压强温度图像在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线，所表示的意义共三个量。确定横
4、坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应 aA(g) bB(g)cC(g)在不同温度下( T1v 正 ，说明平衡左移，SO 3的百分含量减小，t2 t3、 t3 t4、 t5 t6平衡不移动，SO 3的百分含量不变，所以 SO3的百分含量较高的一段时间应该是 t0 t1。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 速率时间( v t)图像2.反应 L(s) aG(g)bR(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中，压强 p1p2， x 轴表示温度， y 轴表示平衡混合气体中
5、 G 的体积分数。据此可判断( )A.上述反应正方向是吸热反应 B.上述反应正方向是放热反应C.ab D.a1n， Q0 B.mn p， Q0C.mn， Qv 正 ，即平衡逆向移动，正反应为放热反应， Hv 逆 ，平衡正向移动，则正反应为气体系数减小的反应，即 mn。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 速率压强(或温度)图像5.如图所示曲线表示其他条件一定时，反应 2NO(g)O 2(g)2NO2(g) Hv 逆 的点是( )A.a 点 B. b 点 C. c 点 D. d 点答案 C解析 线上的点为平衡点，所以 a、 b 点是平衡点， c 点对应的平衡点在 c 点上方，说明 NO的转化率变
6、大才能达到平衡，反应应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，正确； d 点反应应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 转化率温度图像6.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(下图中， p 表示压强， T 表示温度， n 表示物质的量， t 表示反应时间)：根据以上规律判断(填“” “”或“ (或 (或p1；图(a)表示随温度升高， (A)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应， HT2，由 T1 T2，降低温度， n(C)增大，说明平衡向右移动， HT1，即升温平衡右移， H0；若 T2T1，则升温平衡右移， H0
7、；若 T1T2，则升温平衡左移， H0D.2A(g)B(g) 2C(g) H0答案 B解析 由图像知增大压强或升高温度后， v 正 、 v 逆 都增大，由于 v 逆 增大的多，平衡逆向移动。A 项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误；B 项，该反应的正反应为气体体积增大的放热反应，增大压强，化学平衡逆向移动，升高温度，化学平衡逆向移动，正确；C 项，该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应，增大压强，平衡不移动，升高温度，平衡正向移动，错误；D 项，该反应的正反应为气体体积减小的吸热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡正向移动，错
8、误。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 速率时间( v t)图像3.合成氨反应：N 2(g) 3H 2(g)2NH3(g) H 92.4 kJmol 1 ，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.t1时增大了压强B.t2时充入了稀有气体C.t3时升高了温度D.t4时降低了温度答案 A解析 A 项， t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，应为增大压强，正确；B 项， t2时正、逆反应速率同等程度增大，使用了催化剂，错误；C 项， t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，为减小压强，错误；D 项， t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。
9、考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 速率时间( v t)图像114.可逆反应 aX2Y(g) 2Z(g)在一定条件下达到平衡后， t1和 t2时各改变某一种外界条件，化学反应速率( v)时间( t)图像如图。则下列说法中正确的是( )A.若 X 是固体，则 t1时一定是增大了容器的压强B.若 X 是气体，则 t2时不可能是减小容器压强C.若 X 是固体，则 t1时可能是增大了 X 的质量D.若 t2时采用了降温措施，则该反应的正反应方向 H0答案 B解析 A 项，若 X 为固体，增大压强，平衡不移动，若使用催化剂，平衡也不移动，错误；B 项，若 X 为气体， t2时正、逆反应速率都减小，不可
10、能是减小容器压强，因为减小压强，平衡逆向移动，而图像中是正向移动，正确；C 项，若 X 为固体， t1时若增大了 X 的质量，平衡不移动，反应速率不变，错误；D 项， t2时若采用降温，正、逆反应速率都减小，平衡正向移动，说明正反应为放热反应， H 小于 0，错误。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 速率时间( v t)图像题组 2 “先拐先平”分析化学平衡图像5.对于可逆反应 mA(g) nB(g)pC(s) qD(g)反应过程中，其他条件不变时，产物 D 的质量分数 D%与温度 T 或压强 p 的关系如图所示，请判断下列说法正确的是( )A.降温，化学平衡向正反应方向移动B.使用催化剂可
11、使 D%有所增加C.化学方程式中气体的化学计量数 m nqD.C 的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动答案 A解析 由“先拐先平，数值大”可知， T2T1、 p2p1；升高温度，D%减小，平衡逆向移动，正反应放热，A 项正确；催化剂不能使平衡发生移动，B 项错误；增大压强，D%减小，平衡逆向移动， m nT2， p1p qB.正反应是吸热反应； m np q答案 D解析 图像中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论 T与 A 的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A 的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与 A 的转化率的关系：同一温度
12、下，压强越大，A 的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即 m np q。考点 化学反应速率和化学平衡图像13题点 “定一议二”分析化学平衡图像8.对于反应 A(s)2B(g) 3C(g) H0，C%跟外界条件 X、Y 的关系如图所示，下列结论正确的是( )A.X 表示温度，Y 表示压强，且 Y1Y2Y3B.Y 表示压强，X 表示温度，且 Y3Y2Y1C.X 表示压强，Y 表示温度，且 Y1Y2Y3D.Y 表示温度，X 表示压强，且 Y3Y2Y1答案 D解析 根据曲线走向，随温度的升高 C%降低，说明随温度升高，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，A、B 项错误；根据曲线走向，随压强增
13、大，C%降低，说明平衡向逆反应方向移动，然后作等压线，随温度的升高，平衡应向正反应方向移动，C%应增大，C 项错误，D 项正确。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 “定一议二”分析化学平衡图像题组 4 化学平衡图像的综合 9.可逆反应 aA(g) bB(g)cC(g) dD(g) H，同时符合下列两图中各曲线的是( )A.a bc d T1T2 H0B.a bc d T1T2 H0D.a bT1， T2 T1时，生成物浓度增大，说明温度降低平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应， Hv逆 ，说明平衡向正反应方向移动，则该反应的正反应为气体分子数减小的反应，a bc d，B 对。考点 化学反
14、应速率和化学平衡图像14题点 化学平衡图像的综合 10.下列图示与对应的叙述相符的是( )A.图：反应 H2I 22HI 达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化B.图：反应 2SO2O 22SO3达平衡后，缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化C.图：反应 N23H 22NH3在恒温情况下，反应速率与压强的关系D.图：反应 CO(g)H 2(g)CO(g)H 2O(g) H0，水蒸气含量随时间的变化答案 B解析 A 项，升高温度，平衡发生移动，正、逆速率变化不相等，图像与实际不相符；B 项，缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO 3的物质的量增大，SO 2与 O2的物质的量减
15、小，图像与实际相符合；C 项，增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图像中逆反应速率增大更多，图像与实际不相符；D 项，由图可知，温度 T2先到达平衡，则温度 T2T1，升高温度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的含量增大，图像中温度越高，水蒸气的含量越低，图像与实际不相符。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 化学平衡图像的综合 综合强化11.在密闭容器中，反应 2X(g)Y 2(g)2XY(g) Hp2，增大压强平衡正向移动，NH 3的体积分数增加，错误；B 项， H”或“”或“ (4)增大a b2t1解析 (1)根据图像可知 W 点消耗的 X 的物质的量比
16、 M 点消耗的 X 的物质的量大，因此反应进行到 W 点放热多些。(2)0 t1时间内 X 的浓度减小了( a b) molL1 ，则 Y 浓度增加0.5(a b) molL1 ，因此 v(Y) molL1 min1 。(3)根据先拐先平知 T1T2，M 点的a b2t1反应速率大于 W 点的反应速率，N 点没有达到平衡，此时反应正向进行程度大，即 N 点的正反应速率大于逆反应速率，W 点的正反应速率大于 N 点的逆反应速率，因此 M 点的正反应速率大于 N 点的逆反应速率。(4)M 点时，再加入一定量的 X，则相当于增大压强，平衡正向移动，X 的转化率增大。考点 化学反应速率和化学平衡图像题
17、点 “先拐先平”分析化学平衡图像 14.某温度时，在一个容积为 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至 2 min，气体 Z 的平均反应速率为_。(3)若 X、Y、Z 均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；17若此时将容器的体积缩小为原来的 倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进12行热交换)，则该反应的正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。(4)若上述反应在 2 min 后的 t1 t6内反应速率与反应时间的关系图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的
18、因素，则_(填字母)。A.在 t1时增大了压强 B.在 t3时加入了催化剂C.在 t4时降低了温度 D.t2 t3时 X 的转化率最高答案 (1)3XY 2Z (2)0.05 molL 1 min1 (3)0.9 放热 (4)B解析 (1)由图像知平衡时， n(X) n(Y) n(Z)0.3 mol0.1 mol0.2 mol312，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为 3XY 2Z。(2)v(Z) 0.05 molL 1 min1 。0.2 mol2 L2 min(3)X、Y、Z 均为气体时，反应前 n(总)2.0 mol，平衡时 n(总)0.7 mol0.9 mol0.2 mol1.
19、8 mol，所以 p(平) p(始) n(平) n(始)1.8 mol2.0 mol0.9。将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。(4)在 t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大，A 错误；在 t3时应该是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大的倍数相同，平衡不移动，B 正确；在 t4时如果是降低了温度，则平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，C 错误；由图可以看出，从 t1 t2，平衡向逆反应方向移动，X 的转化率降低，从 t2 t4，平衡不移动，X 的转化率不变，从t4 t5，平衡继续向逆反应方向移动，X 的转化率又降低，因此， t0 t1时 X 的转化率最高，D 错误。考点 化学反应速率和化学平衡图像题点 化学平衡图像的综合
