2027届高三化学一轮复习学案课件第7章第37讲化学反应速率与化学平衡图像

这是一份2027届高三化学一轮复习学案课件第7章第37讲化学反应速率与化学平衡图像，共136页。PPT课件主要包含了考点二，考点一，答案B，答案A，考点二化学平衡图像，2恒温线图像，两类特殊图像，答案C，图像分析，答案D等内容，欢迎下载使用。
第37讲　化学反应速率与化学平衡图像
提能训练　练案[37]
考点一　化学反应速率图像
1．“渐变”类v－t图像及分析
解题原则：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。
2．“断点”类速率—时间图像
说明：反应速率增大(不相等)可能是升高温度、增大压强；反应速率减小(不相等)可能是降低温度、减小压强；反应速率增大或减小后相等，可能是改变压强(气体分子数不变的反应)或使用催化剂。
3．“平台”类v－t图像及分析(特殊“断点”速率—时间图像)
4．反应进程类速率—时间图像分析
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)_____________________________________。(2)BC段(v减小)__________________________________。
反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大
溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小
说明：速率—时间图像是考试中最基础的图像考查形式之一，也是在学习化学平衡影响因素时的最直观模型。这类图像的分析一定要从速率和平衡两个角度进行，首先由反应速率的增大或减小判断外界条件是如何改变的，然后由v正、v逆的相对大小判断化学平衡移动的方向。这类题目大多数是在恒温、恒容条件下进行的反应，个别在恒温、恒压条件下进行的反应也可以根据等效平衡和“中间态”的思想来思考分析。
[微点归纳]　速率图像分析的一般方法(1)看清关键点：起点、终点和变化点。(2)看清变化趋势。(3)综合分析反应原理，如有的反应放热造成温度升高，反应速率加快；有的反应生成的金属与原金属形成原电池，反应速率加快；有的反应物浓度减小，反应速率减慢；有的反应生成物中有催化剂，反应速率加快；有的反应温度过高，造成催化剂失去活性，反应速率减慢等。
微考点1　速率—时间图像及分析
下列说法正确的是(　　)A．给该反应升温，v(正)减小，v(逆)增大B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NOC．t1时刻的v(逆)大于t2时刻的v(正)D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡[答案]　B
[解析]　升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，v(正)增大，v(逆)增大，A错误；由图像可知，压强一定的条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的v(逆)小于t2时刻的v(正)，C错误；由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的容积保持不变，反应正向气体质量增加，若气体的密度不变，则气体的质量不变，说明该反应达到平衡，D错误。
A．t0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t6[答案]　A
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～t1 B．t1～t2C．t2～t3 D．t3～t4E．t4～t5 F．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)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)
[解析]　(1)根据题图可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内， v正＝v逆，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，且平衡向逆反应方向移动，根据题给反应的正反应为气体分子数减小的反应，可知t4时改变的条件是减小压强。(3)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，v正逐渐减小，t7时刻反应重新达到平衡状态，v正＝v逆，据此可画出反应速率的变化曲线。
微考点2　物质的量(或浓度)—时间图像及分析
A．曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质ZB．图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻C．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢D．0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为0.3 mml·L－1·min－1
5．(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　)A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等B．该温度下的平衡常数：①>②C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 ml·kg－1·h－1D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
捕捉图像中的五个关键点
读图识图获取有用信息的技巧
抓住图像特征，快速分析速率—时间图像(1)分析速率—时间图像的特点，看v(正)、v(逆)是否存在“断点”，看是否存在“平台”。(2)若存在“断点”，则改变的条件可能是温度或压强，v(正)、v(逆)增大，可能是升高温度或增大压强；若v(正)、v(逆)减小，可能是降低温度或减小压强。(3)若图像中无“断点”，曲线是“渐变”，即逐渐升高(或降低)，则改变条件是增大浓度(或减小浓度)。(4)若存在“平台”，则改变条件可能是使用催化剂，或改变压强(对应前后气体总体积不变的反应)。
1．浓度(转化率、百分含量)—时间图像及分析此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找拐点。(1)拐点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。(2)拐点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。
(3)图示：(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)
(a用催化剂，b不用催化剂)
(p1>p2，正反应为气体体积减小的反应)
(T2>T1，正反应为吸热反应)
(p1>p2，正反应为气体体积增大的反应)
【微思考】　某温度时，在恒容(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。由图像可以得出的信息：(1)X、Y是________物(浓度减小)，Z是________物(浓度增大)。(2)根据相同时间段内各物质的浓度变化确定反应的化学方程式。本例中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为______________________，据此可确定反应的化学方程式。
2．转化率(或质量分数)与压强—温度图像(1)恒压线图像
注意：表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率或含量的变化情况，解决这类图像分析题一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
[微点归纳]　(1)特殊图像类型的解题步骤①看清坐标所代表的意义，如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等。②抓住图像中的关键点(最高点、最低点、拐点)，看清曲线的变化趋势。③将特殊图像转化为常规图像。④运用化学平衡知识进行解答。
(2)特殊图像题的分析角度①曲线上的每个点是否都到达平衡往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断。如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。②催化剂的活性是否受温度的影响不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同，一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度就会下降。
③不同的投料比对产率的影响可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或化学计量数和的大小。④考虑副反应的干扰或影响试题往往会有一定的信息提示，有时候，根据信息推理某个条件的改变对某个反应的影响较大，尤其温度的改变影响较大。
微考点1　浓度(物质的量、转化率、百分含量)—时间图像及分析
下列叙述正确的是(　　)A．ΔH>0B．K(T1 ℃)0C．曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强D．T ℃时，该反应的化学平衡常数为0.125
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[答案]　C
微考点2　恒压(或恒温)线图像及分析
[解析]　A、C两点对应的温度相同，平衡常数只受温度的影响，KA＝KC，A错误；A点到C点，压强增大，NO2(g)的浓度增大，虽然平衡逆向移动，最终二氧化氮的浓度比原浓度大，即C点气体颜色比A点深，B错误；A点到B点，NO2的体积分数减小，说明相同压强下，T2到T1，平衡逆向移动，T2>T1，即由状态B到状态A，可以用加热的方法，C正确；A点到C点，压强增大，平衡逆向移动，该反应的逆反应为气体相对分子质量增大的反应，即A点气体的平均相对分子质量小于C点气体的平均相对分子质量，D错误。
4．(2024·七省适应性测试广西化学)肼(N2H4)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入3 ml N2H4，一定条件下体系中存在以下平衡：
解答化学平衡图像类题的四个“步骤”
分析化学平衡图像的三种“技巧”(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三看法一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
5．(2025·江苏卷)甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：反应Ⅰ　C3H8O3(g)===3CO(g)＋4H2(g)　ΔH>0反应Ⅱ　CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔHKd。
微考点5　平衡图像及多重平衡体系分析
A．ΔH1>0B．若反应Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2时，转移电子数之比为3∶4C．300～580 ℃，H2O的体积分数不断增大，是由于反应Ⅲ生成H2O的量大于反应Ⅱ消耗H2O的量D．T ℃时，在容积为2 L容器中加入2 ml CH4、2 ml CO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则反应Ⅰ的平衡常数小于81
[答案]　C[解析]　根据图示，随温度的升高，CH4和CO2的体积分数减小，说明升温，平衡正向移动，而升温平衡向吸热方向移动，正反应吸热，ΔH1>0，A正确；反应Ⅰ每消耗1 ml CO2，转移电子6 ml，反应Ⅲ每消耗1 ml CO2，转移电子8 ml，所以反应Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2时，转移电子数之比为3∶4，B正确；反应Ⅲ是放热反应，升温时平衡逆向移动消耗H2O，反应Ⅱ是吸热反应，升温时平衡正向移动，生成H2O,300～580 ℃，H2O的体积分数不断增大，是由于反应Ⅲ消耗H2O的量小于反应Ⅱ生成H2O的量，C错误；T ℃时，在容积为2 L容器中加入
重平衡规则在多重平衡体系中，如果一个反应由另外两个或多个反应相加减而来，则该反应的平衡常数等于这两个或多个反应的平衡常数的乘积或商。 多重平衡问题的解题思路
速率平衡图像的解题步骤
1．(2026·山东济南高三检测)某可逆反应的正反应是放热反应，则温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中，正确的是(　　)
[解析]　该可逆反应的正反应是放热反应，逆反应是吸热反应，随着温度的升高，正反应速率与逆反应速率都增大，而且逆反应速率增大的程度更大，故选B。
A．G的转化率B．平衡混合气中R的体积分数C．平衡混合气中G的体积分数D．平衡混合气中L的体积分数[答案]　C
[解析]　该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，G的转化率升高，平衡混合气中R的体积分数增大，G的体积分数减小，L为固体，没有体积分数；增大压强，平衡逆向移动，平衡混合气中R的体积分数减小，G的体积分数增大，C项正确。
[答案]　C[解析]　分析时要注意改变条件瞬间v(正)、v(逆)的变化。增大O2的浓度，v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变，A不符合题意；增大压强，v(正)、v(逆)都瞬间增大，v(正)增大的倍数大于v(逆)，B不符合题意；升高温度，v(正)、v(逆)都瞬间增大，速率曲线是不连续的，C符合题意；加入催化剂，v(正)、v(逆)同时同倍数增大，D不符合题意。
A．在反应Ⅰ图像中，说明正反应为吸热反应B．在反应Ⅰ图像中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0C．在反应Ⅱ图像中，说明该正反应为吸热反应D．在反应Ⅲ图像中，若T1>T2，则该反应能自发进行
[答案]　D[解析]　在反应Ⅰ图像中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，A项错误；在反应I图像的横坐标上任取一点，作横坐标的垂直线与两曲线相交，若p1>p2，增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则a＋1>c，ΔST2，T1平衡时n(C)小于T2平衡时n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，C项错误；反应Ⅲ图像中增大压强平衡不移动，则a＋1＝c，若T1>T2，升高温度A的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔHv(逆)的是点1D．图4中，若m＋n＝p，则a曲线一定使用了催化剂
[答案]　B[解析]　在图3的曲线上，曲线上任意一点都表示达到平衡状态，则2、4处于平衡状态，v(正)＝v(逆)，点1在曲线上方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，B的转化率要减小，反应逆向进行，故v(正)v(逆)的是点3，C错误。
6．(2026·河南名校联盟联考)化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，下列有关四个曲线图的说法不正确的是(　　)
[答案]　D[解析]　由图①可知，2 min内消耗0.2 ml B的同时生成0.2 ml C，两者反应速率相等，则有x＝2，A正确；升高温度，正反应速率大于逆反应速率，则平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，B正确；C项中反应是反应前后气体体积不变的反应，压强对该反应的平衡状态没影响，增大压强，平衡不移动，反应速率增大，达到平衡需要的时间缩短，C正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，降低温度，正、逆反应速率均减小，不会出现图示的结果，D错误。
A．温度升高，反应平衡常数K增大B．增大压强，A(g)的转化率增大C．实际生产时反应温度应控制在210～240 ℃D．d点时延长反应时间，C(g)的产率增加[答案]　C
[解析]　平衡时，随着温度的升高，A的转化率降低，则说明该反应是放热反应，对于放热反应而言，温度越高，平衡常数K越小，A错误；由于该反应是气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，即A的转化率不发生改变，B错误；根据题图可知，温度在210～240 ℃的范围内，A的转化率最高，超过该温度范围，随着温度的升高，A的转化率降低，说明反应的最适温度在210～240 ℃，故生产时反应温度控制在210～240 ℃为宜，C正确；d条件下反应已经达到平衡状态，延长反应时间，A的转化率不变，C(g)的产率不变，D错误。
A．增大NO浓度可提高活化分子百分比B．使用催化剂不会影响正反应速率常数k正C．建立平衡后，压缩体积，平衡正向移动，但平衡常数K不变D．升高温度可提高NO的平衡转化率
[答案]　C[解析]　增大反应物浓度可提高单位体积内活化分子数，但不能改变活化分子百分比，A错误；使用催化剂会加快反应速率，从题给正反应速率方程看是通过对速率常数k正的影响来实现的，B错误；题给反应为气体分子数减小的反应，建立平衡后，压缩体积，平衡正向移动，温度不变，平衡常数K不变，C正确；根据题图可知，lg K随温度升高而减小，说明正反应放热，所以升高温度NO的平衡转化率减小，D错误。
12．(2026·湖南邵阳三模)汽车尾气净化反应为2NO(g)＋2CO(g)=== N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.8 kJ·ml－1、ΔS＝－197.5 J·ml－1·K－1。向1 L密闭容器中充入1.0×10－3 ml NO、3.6×10－3 ml CO，测得NO和CO的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．当体系中N2和CO2浓度比不变时，反应达到平衡状态B．x→z段反应速率v(NO)＝0.1 ml·L－1·s－1C．上述正反应在任何温度下都能自发进行D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数K＝2×10－4
下列说法正确的是(　　)
(1)实验测得在一定压强下，HCl平衡转化率随温度变化的αHCl－T曲线如图：则该反应的ΔH________(填“>”“v(N)D．50 ms时，降低温度，H2的产率增加
(4)NiO可催化分解H2S。形成立方NiO时，Ni2＋的3d轨道分裂为两组。请参照基态原子核外电子排布规律将Ni2＋的价电子填充至图3中，完成轨道表示式。
[答案]　(1)－314 kJ·ml－1(2)①Ⅰ　②>　使H2与O2反应生成水，减小H2的浓度，使反应2平衡正向移动　③2.5×10－4　1×10－5(3)BC(4)
ΔH2>0。新方法加入部分O2，而未采用H2S直接分解法的原因是使H2与O2反应生成水，减小H2的浓度，使反应2平衡正向移动。③向1 L恒容容器中通入0.01 ml混合气体[n(Ar)∶n(H2S)∶n(O2)＝88∶10∶2]，则n(H2S)＝1×10－3 ml，n(O2)＝2×10－4 ml，设达到平衡时生成了2x ml H2O和2y ml H2，