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2024届高三化学一轮复习 化学反应速率图像问题 课件
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这是一份2024届高三化学一轮复习 化学反应速率图像问题 课件，共29页。PPT课件主要包含了类型一连续反应，内容索引，真题演练明确考向，专项突破，归纳整合等内容，欢迎下载使用。
指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。
解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物；则在第一个反应中，该物质的初始量为0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。
恒压反应器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为p0，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应Ⅰ的Kp＝____________
1 4 0
α 3α α
1－α 4－3α α
平衡体系中总的物质的量:1-α+4-3α+α-x+x=5-3α
解析：设起始时，n(H2)=4ml, n(C6H6)＝1ml
例2 二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下：
500 K时，在2 L密闭容器中充入4 ml CO和8 ml H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则：(1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝___________________。
0.8 ml·L－1·min－1
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)
4 8 0
3.2 6.4 3.2
0.8 1.6 3.2
3.2 0 0
2x x x
3.2－2x x x
则，2(3.2－2x)= x
n平： 0.64 1.28 1.28
(2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α=_____，反应Ⅰ的平衡常数K=____。
常规解法:“三段式”法
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) Ⅱ.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物，则题目中所给初始量则是该物质在这两个反应中的初始量之和。
类型二 竞争反应(平行反应)
:指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。
→其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，
反应①达平衡后再发生反应②，列三段式：
例3 2021年8月，我国第一套利用中国石油自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙烯生产装置成功投料开车。其反应原理为①C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g)，副反应为②2C2H6(g) C2H4(g)＋2CH4(g)。250 ℃时，在容积为1 L的密闭容器中，充入2 ml C2H6(g)，发生反应①和②。反应达到平衡时，C2H6(g)的转化率为50%，H2的选择性(生成的H2占生成的CH4和H2总量的百分比)为80%，则该温度下反应②的平衡常数为______。
①C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g) ②2C2H6(g) C2H4(g)＋2CH4(g)
2 0 0
x x x
2－x x x
2－x x 0
y 0.5y y
2-x-y x+0.5y y
x＋y＝2×50%＝1
x=0.8，y=0.2
n平： 1 0.9 0.2
类型一 速率－时间图像
类型二 反应进程折线图
类型三 恒压(或恒温)线
类型四 投料比—转化率相关图像
化学反应速率和化学平衡简答题
一、浓度 - 时间图：
1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：
5A 3B+2C
A的转化率=62.5%
1.何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应
浓度—时间图像的关键:
二、速度-时间(ⅴ-t)图：
•引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。
•引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。
“渐变”类速率—时间图像
已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是 (升高或降低)，平衡向 反应方向移动，正反应是 热反应。
•若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的 v - t 图。
“断点”类速率—时间图像
•对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n p+q(填>、<或=)。
•若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的 v – t 图。
ⅴ-t图像的判断方法：
①无断点，肯定是改变 。
②有断点，可能是改变 ， 也可能是改变 。
可能是使用 ;
气体体积不变的反应,改变 。
即，物质的量(浓度、百分含量、转化率等)—时间-温度(或压强)图
由图推断正反应为 反应
某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：
由图推断m+n p+q的相对大小
观察下列各图，可以得出什么结论？
判断方法：“先拐先平，条件高”
T1 T2
P1 P2
1.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应B.T1＞T2，p 1＜p2，m＋n＞p，吸热反应C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
即，平衡浓度(或转化率)--压强 --温度图像
∴m+n p +q (> = < )
百分含量(或转化率)--压强 --温度图像
① P固定(例105 Pa)，
随T升高，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，
如图,由C到D，压强增大，C%增大，说明平衡正向移动，
∴正向是气体体积减小的方向
1、正反应是 反应(放热、吸热)2、 m+n p+q ( > = <)
练习1:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
m+n p+q的相对大小
练习2:右图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响: L(s)＋G(g) 2R(g), △H﹥0 ，在图中，Y轴是指（ ）A.平衡混合气中R的体积分数B.平衡混合气中G的体积分数C.G的转化率D.L的浓度
T升高，平衡正向移动，此时Y减小
P增大，平衡逆向移动，此时Y增大
3.反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·ml－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的化学平衡常数：KA>KCB.A、C两点气体的颜色：A深，C浅C.由状态B到状态A，可以用加热的方法D.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
混和气体颜色先深后浅；
状态B到状态A，NO2的体积分数增大
N2O4(g) 2NO2(g)
例1.在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋1/2O2(g) SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m= ]不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：
(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为___________。反应的化学平衡常数Kp表达式为________________ (用平衡分压代替平衡浓度表示)。
解析:在同温同压下,增加SO2的量,平衡时α(SO2)越小
m=
投料比与转化率之间的关系
以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例
②增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小； 减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。
①当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；
[补充拓展]其它图像：
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
最高点为反应的最大限度，即平衡点，
正反应是 反应(放热、吸热)
m + n p +q ( > = < )
之后，随温度升高，C%减小，说明平衡逆向移动
可逆反应:mA(s)＋nB(g) pC(g)；△H<0
[补充拓展]平衡状态和非平衡状态的判断
不在曲线上的点：代表此刻反应还没有达到平衡，但可以通过比较确定此刻平衡移动的方向
曲线上的点：代表在相应压强下的平衡点
曲线左上方(如X点) ：
α(B)高于对应压强下的平衡点，要达平衡此时α(B)应减小，故平衡逆向移动，即X点时v逆＞v正
则曲线的右下方(如Y点)：v正＜v逆
迁移应用:下图是在其它条件一定时，反应: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点。(1)其中表示已达平衡状态 V正=V逆 的点是 。(2)其中表示未达平衡状态, V正>V逆 的点是 。(3)其中表示未达平衡状态, V正
(5)VA、VB、VC、VD、VE的大小关系为： 。
VD> VE > VA > VC > VB
指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。
解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物；则在第一个反应中，该物质的初始量为0，它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。
恒压反应器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为p0，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应Ⅰ的Kp＝____________
1 4 0
α 3α α
1－α 4－3α α
平衡体系中总的物质的量:1-α+4-3α+α-x+x=5-3α
解析：设起始时，n(H2)=4ml, n(C6H6)＝1ml
例2 二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下：
500 K时，在2 L密闭容器中充入4 ml CO和8 ml H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则：(1)0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝___________________。
0.8 ml·L－1·min－1
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)
4 8 0
3.2 6.4 3.2
0.8 1.6 3.2
3.2 0 0
2x x x
3.2－2x x x
则，2(3.2－2x)= x
n平： 0.64 1.28 1.28
(2)反应Ⅱ中CH3OH的转化率α=_____，反应Ⅰ的平衡常数K=____。
常规解法:“三段式”法
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) Ⅱ.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物，则题目中所给初始量则是该物质在这两个反应中的初始量之和。
类型二 竞争反应(平行反应)
:指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。
→其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，
反应①达平衡后再发生反应②，列三段式：
例3 2021年8月，我国第一套利用中国石油自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙烯生产装置成功投料开车。其反应原理为①C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g)，副反应为②2C2H6(g) C2H4(g)＋2CH4(g)。250 ℃时，在容积为1 L的密闭容器中，充入2 ml C2H6(g)，发生反应①和②。反应达到平衡时，C2H6(g)的转化率为50%，H2的选择性(生成的H2占生成的CH4和H2总量的百分比)为80%，则该温度下反应②的平衡常数为______。
①C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g) ②2C2H6(g) C2H4(g)＋2CH4(g)
2 0 0
x x x
2－x x x
2－x x 0
y 0.5y y
2-x-y x+0.5y y
x＋y＝2×50%＝1
x=0.8，y=0.2
n平： 1 0.9 0.2
类型一 速率－时间图像
类型二 反应进程折线图
类型三 恒压(或恒温)线
类型四 投料比—转化率相关图像
化学反应速率和化学平衡简答题
一、浓度 - 时间图：
1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：
5A 3B+2C
A的转化率=62.5%
1.何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应
浓度—时间图像的关键:
二、速度-时间(ⅴ-t)图：
•引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。
•引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。
“渐变”类速率—时间图像
已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是 (升高或降低)，平衡向 反应方向移动，正反应是 热反应。
•若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的 v - t 图。
“断点”类速率—时间图像
•对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n p+q(填>、<或=)。
•若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的 v – t 图。
ⅴ-t图像的判断方法：
①无断点，肯定是改变 。
②有断点，可能是改变 ， 也可能是改变 。
可能是使用 ;
气体体积不变的反应,改变 。
即，物质的量(浓度、百分含量、转化率等)—时间-温度(或压强)图
由图推断正反应为 反应
某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：
由图推断m+n p+q的相对大小
观察下列各图，可以得出什么结论？
判断方法：“先拐先平，条件高”
T1 T2
P1 P2
1.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应B.T1＞T2，p 1＜p2，m＋n＞p，吸热反应C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
即，平衡浓度(或转化率)--压强 --温度图像
∴m+n p +q (> = < )
百分含量(或转化率)--压强 --温度图像
① P固定(例105 Pa)，
随T升高，C%减小，说明升高温度，平衡逆向移动，
如图,由C到D，压强增大，C%增大，说明平衡正向移动，
∴正向是气体体积减小的方向
1、正反应是 反应(放热、吸热)2、 m+n p+q ( > = <)
练习1:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
m+n p+q的相对大小
练习2:右图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响: L(s)＋G(g) 2R(g), △H﹥0 ，在图中，Y轴是指（ ）A.平衡混合气中R的体积分数B.平衡混合气中G的体积分数C.G的转化率D.L的浓度
T升高，平衡正向移动，此时Y减小
P增大，平衡逆向移动，此时Y增大
3.反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·ml－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的化学平衡常数：KA>KCB.A、C两点气体的颜色：A深，C浅C.由状态B到状态A，可以用加热的方法D.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
混和气体颜色先深后浅；
状态B到状态A，NO2的体积分数增大
N2O4(g) 2NO2(g)
例1.在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋1/2O2(g) SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m= ]不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：
(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为___________。反应的化学平衡常数Kp表达式为________________ (用平衡分压代替平衡浓度表示)。
解析:在同温同压下,增加SO2的量,平衡时α(SO2)越小
m=
投料比与转化率之间的关系
以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例
②增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小； 减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。
①当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；
[补充拓展]其它图像：
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
最高点为反应的最大限度，即平衡点，
正反应是 反应(放热、吸热)
m + n p +q ( > = < )
之后，随温度升高，C%减小，说明平衡逆向移动
可逆反应:mA(s)＋nB(g) pC(g)；△H<0
[补充拓展]平衡状态和非平衡状态的判断
不在曲线上的点：代表此刻反应还没有达到平衡，但可以通过比较确定此刻平衡移动的方向
曲线上的点：代表在相应压强下的平衡点
曲线左上方(如X点) ：
α(B)高于对应压强下的平衡点，要达平衡此时α(B)应减小，故平衡逆向移动，即X点时v逆＞v正
则曲线的右下方(如Y点)：v正＜v逆
迁移应用:下图是在其它条件一定时，反应: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点。(1)其中表示已达平衡状态 V正=V逆 的点是 。(2)其中表示未达平衡状态, V正>V逆 的点是 。(3)其中表示未达平衡状态, V正
(5)VA、VB、VC、VD、VE的大小关系为： 。
VD> VE > VA > VC > VB
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