第06讲 化学反应速率与化学平衡的图像-新高二化学暑假衔接讲义（人教版）

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1．会判断速率与时间图像，知道速率变化的原因。
2．会分析全程速率与时间图像，能解释速率突然变化的原因。
3．会判断含量与时间、含量与温度/压强等各类图像，深化对化学反应速率与化学平衡原理的认识。
1．速率与时间图像中速率突变的原因。
2．含量与时间、含量与温度/压强图像中，能判断有关量的大小及其原因。
1．速率与时间图像判断。
2．含量与时间、含量与温度/压强图像的分析。
一、速率－时间图像
1．含“断点”的速率—时间图像
2．“渐变”类速率—时间图像
3．全程速率—时间图像
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：①AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大；②BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。
二、反应进程折线图
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。解题的关键是找转折点。
①转折点之前，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转折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。
反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH
三、恒压(或恒温)线
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH
四、其他图像
aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH
有关平衡图像题的解题策略
考点一：速率与时间图像
例1．（2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中）在一定条件下反应A(g)＋B(g)C(g) ΔH＜0达到平衡后，改变条件，正、逆反应速率随时间的变化如图，下列说法正确的是
A．图①改变的条件可能是增大A的浓度，达到新平衡后A的转化率增大
B．图②改变的条件是加压，达到新平衡后A的转化率不变
C．图③改变的条件可能是减小A的浓度，达到新平衡后A的转化率减小
D．图④改变的条件是升温，达到新平衡后A的转化率减小
【答案】D
【解析】A项，图①改变条件的瞬间，v正'瞬时增大，但v逆'瞬时不变，平衡正向移动，故改变的条件可能是增大A的浓度，达到新平衡后A的转化率减小，错误；B项，图②改变的条件不可能是加压，因为加压后v正'、v逆'均增大，且v正'＞v逆'，平衡正向移动，错误；C项，图③改变的条件不可能是减小A的浓度，因为减小A的浓度的瞬间，v正'瞬时减小，但v逆'瞬时不变，错误；D项，该反应的正反应方向是放热反应，图④改变的条件是升温，升温平衡逆向移动，达到新平衡后A的转化率减小，正确。
考点二：反应进程折线图
例2．（2022·湖南益阳市高二上学期期末）在容积不变的密闭容器中，一定量的SO2和O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，温度分别为T1和T2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示，平衡时体系的压强分别为p1、p2。下列说法正确的是
A．T1＞T2
B．该反应的ΔH＞0
C．p1＜p2
D．若T1、T2时该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
【答案】C
【解析】由图可知，T2条件下反应先达到平衡，说明温度T2大于T1，T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。
A项，由分析可知，温度T2大于T1，错误；B项，由分析可知，该反应为放热反应，反应的焓变ΔH小于0，错误；C项，由分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增大，由理想气体状态方程可知，平衡时体系的压强p1小于p2，正确；D项，由分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，则平衡常数K1大于K2，错误。
考点三：综合图像
例3．（2023·江西赣州高二上学期期中）已知反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·ml－1温度不同(T2＞T1)。下列图象正确的是
【答案】B
【解析】A项，反应放热，温度升高，平衡逆移，H2的平衡体积分数增大，由于T2＞T1，定压强，由图可知T2的H2体积分数小于T1，与理论相反；反应气体分子数减小，加压，平衡正移，H2的平衡体积分数减小，图中为增大，错误；B项，由于T2＞T1，反应放热，温度升高，反应速率加快，平衡逆移，N2的转化率减小，与图相符，正确；C项，由于T2＞T1，反应放热，温度升高，平衡逆移，但正逆反应速率瞬时均增大，图像中间应有一段间隔，错误；D项，反应放热，温度升高，平衡逆移，所以升温化学平衡常数减小，与图中相反，错误。
考点四：投料比—转化率相关图像
例5．采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu－Mn合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。
主反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
副反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。

则催化剂中eq \f(n(Mn),n(Cu))约为________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】2.0
【解析】由图可知当催化剂中eq \f(n(Mn),n(Cu))约为2.0时，CO的转化率最大，二甲醚的产率最大，生成的二甲醚最多。
1．（2023·河北邢台市高二上学期期末）用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是
A．①②③B．②③C．③D．④
【答案】D
【解析】因为是恒容密闭容器，且反应物与生成物都是气体，密度在反应过程中始终不变，图①不能说明反应达到了平衡状态；ΔH与反应过程无关，图②不能说明反应达到了平衡状态；容器中开始未充入生成物，反应从正反应开始，逆反应的初始速率为0，图③不能说明反应达到了平衡状态；反应过程中O2的转化率逐渐增大，平衡时达到最大，图④能说明反应达到了平衡状态；综上所述，只有图④能说明反应达到了平衡状态，D项符合题意。
2．（2023·辽宁凌源市高二上学期11月月考）往某一密闭的容器中充入一定量的NO和CO气体，发生反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH，反应过程中NO的平衡转化率随温度、压强变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
B．p1＜p2
C．加入合适的催化剂，ΔH的大小和CO的平衡转化率均保持不变
D．适当地降低温度，可使该反应的平衡常数增大
【答案】B
【解析】A项，根据图像知，升高温度，NO的平衡转化率减小，则说明平衡逆向移动，即该反应正反应方向为放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，正确；B项，反应为气体分子数减小的放热反应，则增大压强有利于平衡向正向移动，可提高NO的平衡转化率，由图像知，同一温度下，p1压强下NO的平衡转化率较p2的大，则说明压强：p1＞p2，错误；C项，合适的催化剂可降低反应的活化能，改变反应路径，但反应热和CO的平衡转化率不改变，正确；D项，上述反应放热，则适当降低温度，平衡正向移动，反应的平衡常数会增大，正确。
3．（2023·北京第四中学高二上学期期中）工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＜0；其它条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．状态X时，v消耗(CO)＝v生成(CO)
B．一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率降低
C．相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率
D．状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率
【答案】A
【解析】250℃之前，反应未平衡，升高温度，反应速率增大，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而增大，250℃，反应达到平衡，250℃后，温度升高，平衡逆向移动，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而减小，因此正反应是放热反应。
A项，由分析可知，X点反应未平衡，反应表现为正向进行，因此v消耗(CO)＞v生成(CO)，错误；B项，正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，正确；C项，该反应为气体分子数减小的反应，因此相同温度时，增大压强，平衡正向移动，可提高CO的转化率，正确；D项，状态X时，反应未平衡，选择合适催化剂，反应速率增大，可以提高相同时间内CO的转化率，正确。
4．（2022·河南邢台高二上学期第一次月考）一定温度下，在体积分别为V1、V2(V1＞V2)的两个恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)，发生反应2X(g)2Y(g)＋Z(g)，下列图示中，能正确表示Z的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系的是(p1、p2分别表示体积为V1、V2的密闭容器的压强)
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】由容器的体积V1大于V2可知，压强p1小于p2，压强越大反应速率越快，压强为p2时下反应先达到平衡，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，Z的体积分数越小，则平衡时压强为p2的Z的体积分数小于p1，所以图B能正确表示Z的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系，故选B项。
5．（2023·福建漳州高二上学期期末）在2 L的恒容密闭容器中充入2 ml SO2和1 ml O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH。根据图像，下列说法正确的是
【答案】B
【解析】A项，该反应正方向气体体积减少，随着反应的进行，混合气体总的物质的量减小，压强减小，错误；B项，平衡时SO2的转化率为50%，则SO2消耗量为1 ml，O2的消耗量为0.5 ml，因此平衡时O2的转化率为 EQ \f(0.5 ml,1 ml)×100%＝50%，正确；C项，t1时，v正突然增大，改变的条件可能为增大压强或升高温度或增大反应物浓度，错误；D项，由图可知，T2时反应达到平衡，T2到T3，升高温度SO3的百分含量减小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH＜0，错误。
6．（2022·河南洛阳高二上学期期中）已知：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·ml－1，改变某一反应条件(温度T1＜T2)，下列图象正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A项，升高温度，正逆化学反应速率均增大，与图象不符，错误；B项，升高温度，化学反应速率增大，达到平衡所需时间较短，且升高温度，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，与图象不符，错误；C项，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡体积分数增大，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡体积分数减小，与图象不符，错误；D项，化学平衡常数只与温度有关，改变压强，化学平衡常数不变，与图象相符，正确。
7．（2023·山东潍坊高二上学期期中）硝酸厂常用催化还原法处理尾气，CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2，反应原理为CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(l) ΔH＜0，NO2(g)平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法正确的是
A．速率大小：v(a)＞v(c)
B．p1＜p2
C．平衡常数：Ka＜Kb＜Kc
D．使用合适的催化剂，NO2的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】A项，相同条件下，温度越高，反应速率越快，则v(a)＜v(c)，错误；B项，该反应是气体计量分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，二氧化氮的平衡转化率增大，则p1＜p2，正确；C项，该反应为放热反应，则升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则Ka＞Kb＞Kc，错误；D项，催化剂改变反应速率，不改变平衡移动，不改变物质转化率，错误。
8．（2022·山东高二上学期12月月联合调研）根据图示，下列得出的结论错误的是
A．图1是mA(g)＋nB(g)pC(g)中平衡时C的百分含量与压强的关系，说明m＋n＞p
B．图2是A＋BC中A的百分含量随温度变化的曲线，说明该反应是放热反应
C．图3是对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当其他条件一定时A的百分含量随压强变化的图像，其中E点v正＞v逆
D．图4是对于反应A(g)＋B(g)2C(g)在一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1＞p2
【答案】D
【解析】A项，根据图示可知：增大压强，C的含量增大，说明增大压强，化学平衡正向移动，正反应方向是气体体积减小的方向，所以化学计量数关系为：m＋n＞p，正确；B项，根据图示可知：反应从正反应方向开始，在A%达到最小值时反应处于平衡状态，升高温度，A%增大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应方向是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，正确；C项，根据图示可知E点的A%比该温度下平衡状态的高，说明反应正向进行，未达到平衡状态，则E点反应速率：v正＞v逆，正确；D项，加入B，可促进化学平衡正向移动，从而促使A的转化，但该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此压强对该反应的平衡移动无影响，压强与转化率的关系与图像不符，错误。
1．（2023·北京丰台区高二上学期期中N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0达平衡状态后，改变某一条件，下列图象与条件变化一致的是
【答案】D
【解析】A项，平衡后升高温度平衡向吸热方向移动即左移，氢气转化率减小，错误；B项，平衡后增加氮气浓度平衡右移，氢气转化率增大，错误；C项，由甲图知P2达到平衡用的时间短，P2＞P1，P2到P1压强减小，平衡逆向移动，氨气的物质的量分数减小，错误；D项，使用催化剂可以加快反应速率，不会引起平衡的移动，正确。
2．（2023·山西长治市、忻州市高二上学期10月月考）某恒容密闭容器中存在可逆反应2A(g)＋3B(g)D(g)＋2E(g) ΔH＜0，反应开始后正、逆反应速率随着时间的变化情况如图所示，下列说法中正确的是
A．t1～t2时间段内，3v正(B)＝2v逆(E)B．t2～t3时间段内平衡向右移动
C．t2时刻改变的条件是降低温度D．t2时刻向容器中加生成物的同时分离出反应物
【答案】D
【解析】A项，t1～t2时间段内反应处于平衡状态，平衡状态时B的正反应速率和E的逆反应速率之比等于对应的化学计量数之比，则2v正(B)＝3v逆(E)，错误；B项，t2～t3时间段内v逆＞v正，平衡向左移动，错误；C项，若降低温度，正、逆反应速率均低于原平衡时速率，错误；D项，由于改变条件时逆反应速率高于原平衡速率而正反应速率低于原平衡速率，则改变的条件为向容器中加生成物且分离出反应物，正确。
3．（2023·广东佛山高二上学期期末）反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，SO2转化率α随时间变化如图所示。要使反应由过程a变为过程b，可采取措施是
A．升高温度B．加大O2的投入量C．加催化剂D．增大压强
【答案】A
【解析】由题干图像信息可知，由过程a变为过程b，则SO2的转化率减小，而反应速率加快。
A项，升高温度反应速率加快，正反应是一个放热反应，则升高温度平衡逆向移动，SO2转化率减小，符合题意；B项，加大O2的投入量即增大反应物的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，SO2的转化率增大，不合题意；C项，加催化剂能改变化学反应速率，但不能使平衡发生移动，即SO2的转化率不变，不合题意；D项，增大压强即压缩容器的体积，反应速率加快，正反应是一个气体体积减小的方向，则增大平衡平衡正向移动，SO2的转化率增大，不合题意。
4．（2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中）一定条件下的可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH，下列图示与对应的叙述相符的是
A．图甲所示：T1＜T2，该反应的ΔH＜0
B．图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a＋b＜c＋d，则P1＞P2＞P3
C．图丙所示：点E时，v正＞v逆
D．图丁所示：该反应中反应系数的关系为a＋b＞c＋d
【答案】C
【解析】A项，如图，温度T2对应的曲线斜率大，所以T2＞T1，C为生成物，温度越高，C的百分含量增大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应ΔH＞0，错误；B项，如图乙，若该反应中反应系数的关系为a＋b＜c＋d，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，C的百分含量减小，所以P1＜P2＜P3，错误；C项，如图丙，曲线上的点为平衡状态v正＝v逆，E点未达平衡，且A百分含量大于平衡时的，平衡正向移动，v正＞v逆，正确；D项，如图丁，压强p之前，随着压强增大，生成物C的百分含量增大，未达平衡状态；压强p之后，随着压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强平衡逆向移动，a＋b＜c＋d，错误。
5．（2023·湖南邵阳市武冈市高二上学期期中）已知反应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两点气体的平均相对分子质量：A＞C
B．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两点的反应速率：A＞C
【答案】C
【解析】该反应是一个反应前后气体计量数增大的吸热反应，升高温度平衡正向移动，二氧化氮含量增大；增大压强，平衡逆向移动，二氧化氮含量减小，根据图中数据知，相同温度时，二氧化氮含量越大压强越小，所以p1＜p2；相同压强时，温度越高二氧化氮含量越大，所以T2＞T1。
A项，反应前后气体总质量不变，混合气体的物质的量越大，其相对分子质量越小，混合气体中二氧化氮含量越大混合气体相对分子质量越小，A点二氧化氮含量大于C点，则相对分子质量A＜C，错误；B项，二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深，A、C温度相同，压强p1＜p2，则容器体积A＞C，所以A点浓度小于C点，则A点颜色浅、C点颜色深，错误；C项，A、B是等压条件下，且温度T2＞T1，所以由状态B到状态A，可以用加热的方法实现，正确；D项，相同温度下，压强越大反应速率越大，A、C温度相同，压强p1＜p2，所以反应速率A点小于C点，错误。
6．（2023·山西太原高二上学期期中对于2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0，且压强p1＜p2。下列图像中曲线变化错误的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A项，2A(g)＋B(g)2C(g)是放热反应，温度越高，反应速率越快，越快到达平衡，平衡后，温度高时平衡向逆反应移动，A的转化率减小，正确；B项，是放热反应，同一压强下，温度越高，平衡逆反应移动，C的百分含量越低；该反应也是气体体积系数减小的反应，同一温度下，压强越大，平衡向着正反应方向移动，C的百分含量越大，若压强p1＜p2，则图像符合，正确；C项，平衡常数的大小只与温度有关，是放热反应，温度升高，平衡常数减小，所以500℃的平衡常数比400℃的小，错误；D项，其他条件不变时，温度越高，正逆反应速率变大，由于反应是放热反应，逆反应速率升高的程度比正反应大，正确。
7．（2023·山东滕州高二上学期期中）对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g) ΔH＜0，下列描述平衡移动的图象正确的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A项，温度越高，反应速率越大，达到平衡所需时间越少，则当温度为500℃时达到平衡所需时间小于100℃，应先出现平台，错误；B项，该反应为气体体积减小的放热反应，降低温度和增大压强，平衡均会向正反应方向移动，AB3的体积分数增大，正确；C项，升高温度，正、逆反应速率均增大，错误；D项，使用催化剂，反应速率增大，但平衡不移动，A2的转化率不变，错误。
8．（2022年四川遂宁市上学期期末）在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)xC(g)符合图像(I)所示关系。由此推断，对图像(I)和(II)说法不正确的是
A．x＝1
B．正反应为放热反应
C．若P3＞P4，则y轴可表示B的质量分数
D．若P3＞P4，则y轴可表示混合气体的平均相对分子质量
【答案】C
【解析】据图像(Ⅰ)知，在压强相同时，曲线b比c先达到平衡，故T1＞T2；降温(T1→T2)时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应；当温度不变时，曲线b比a先达到平衡，故压强P2＞P1，增大压强(P1→P2)时，C%增大，即平衡正向移动，故x＜2即x＝1；即该反应方程式为：A(g)＋B(g)C(g)。
A项，据图像(Ⅰ)知，曲线b比a先达到平衡，故压强P2＞P1，增大压强(p1→p2)时，C%增大，即平衡正向移动，故x<2即x＝1，正确；B项，曲线b比c先达到平衡，故T1＞T2；降温(T1→T2)时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应，正确；C项，相同温度下增大压强平衡正向移动，B的转化率增大，所以若P3＞P4，y轴不能表示B的质量分数，错误；D项，相同温度下增大压强平衡正向移动，气体的物质的量减少，但总质量不变，所以平均相对分子质量变大，所以若P3＞P4，y轴可以表示混合气体的平均相对分子质量，正确。
9．（2023·浙江杭州市高二上学期期中）已知：A(g)＋2B(g)3C(g) ΔH＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 ml A和2 ml B发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．t2时改变的条件：向容器中加入A
B．平衡时B的体积分数φ：φ(II)＝φ(I)
C．t2～t3时反应向正方向移动
D．平衡时A(g)的物质的量浓度：c(I)＞c(II)
【答案】B
【解析】根据图示可知：反应从正反应方向开始，至t1时刻反应达到平衡状态，在t2时刻正反应速率瞬间不变，然后逐渐增大，说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C，然后根据问题逐一分析解答。
A项，t2时刻正反应速率瞬间不变，然后逐渐增大，说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C，错误；B项，根据上述分析可知：在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C。该反应是反应前后气体体积不变的反应，加入生成物C，体系压强增大，化学平衡不移动，最终平衡与原平衡等效，则平衡时B的体积分数φ：φ(II)＝φ(I)，正确；C项，根据上述分析可知：在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C，生成物浓度突然增大，v逆突然增大，v逆大于v正，则t2～t3时反应向逆方向移动，直至建立新的化学平衡状态，错误；D项，该反应一恒温恒容的密闭容器中进行，由于t2时刻改变的外界条件是向容器中加入生成物C，生成物C发生反应产生反应物A(g)、B(g)，故重新达到平衡时A(g)、B(g)的浓度比原平衡时要大，故平衡时A(g)的物质的量浓度：c(II)＞c(I)，错误。
10．（2023·北京延庆区高二上学期期末）向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.5 ml CH4(g)和1.5 ml H2O(g)制备H2，反应原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在不同温度(Ta、Tb)下测得容器中n(CO)随时间的变化曲线如下图所示。
下列说法不正确的是
A．该反应的正方向ΔH＞0
B．Ta时，CH4的平衡转化率α＝ EQ \f(2,3)
C．Tb时，若改为恒温恒压容器，平衡时n(CH4)＞0.9 ml
D．达平衡后再充入CH4(g)，不能提高CH4的转化率
【答案】C
【解析】A项，由题图可知，Ta温度下先达到平衡，Ta温度下的速率快，所以Ta＞Tb，温度越高越有利于平衡正向移动生成一氧化碳，该反应的正方向ΔH＞0，正确；B项，Ta时，CH4的平衡转化率α＝ EQ \f(参与反应的物质的量,起始的物质的量)×100%，由化学方程式知反应掉的CH4和生成的CO的量一样多，生成的CO的量为1.0 ml，所以α＝ EQ \f(1.0 ml,1.5 ml)＝ EQ \f(2,3)，正确；C项，Tb时，平衡时n(CO)＝0.6 ml，若改为恒温恒压容器，由于该反应是气体体积增大的反应，相当于在原来基础上降低压强，平衡正向移动，因此平衡时n(CO)＞0.6 ml，n(CH4)＜(1.5－0.6) ml＝0.9 ml，错误；D项，达平衡后再充入CH4(g)，平衡正向移动，水的转化率提高，但不能提高CH4的转化率，正确。图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
压强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体体积增大的反应
正反应为气体体积减小的反应
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，减小生成物的浓度
类型
转化率－时间－温度
转化率－时间－压强
含量－时间－温度
含量－时间－压强
图像
说明
p一定时，ΔH＜0
T一定时，
a＋b＞c＋d
T一定时，
a＋b＜c＋d
T一定时，
a＋b＝c＋d
p一定时，ΔH＞0
T一定时，
a＋b＞c＋d
解题
策略
“先拐先平”速率大，压强大或温度高，再根据勒夏特列原理判断图像变化从而得出结论
图像
结论
a＋b＞c＋d，ΔH＞0
a＋b＞c＋d，ΔH＞0
类型
图像
说明
百分含量－时间图
t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以状态Ⅰ改变的条件有两种可能：①使用催化剂；②增大压强，且反应前后气体分子数不变
百分含量－温度图
T1为平衡点。T1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0
百分含量－压强图
p1为平衡点。p1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向增大方向移动，正反应为气体分子数增大的反应
L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正大于v逆；则L线的右下方(F点)，v正小于v逆
速率－时间图
t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动
速率－温度图
交点处正、逆反应速率相等，是平衡点。交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动，可推出正反应为放热反应
速率－压强图
交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡正反应向移动
百分含量－投料比图
按照化学计量数之比投料，生成物的百分含量最高，a＝a∶b；温度升高，生成物的百分含量增大，正反应为吸热反应
转化率－温度图
T0之前未达平衡，反应物的转化率增大；T0后继续升高温度，反应物的转化率减小，说明正反应的ΔH＜0，也可能发生副反应
图象
选项
A
B
C
D
A．一定温度下，y表示平衡常数或压强
B．平衡时O2的转化率为50%
C．t1改变的条件为降低压强
D．该反应的ΔH＞0
A．升高温度
B．增大N2浓度
C．改变压强
D．加入催化剂