1、化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡第七章第七章題型突破題型突破7 化學反應速率和化學平化學反應速率和化學平衡圖像的類型及突破方法衡圖像的類型及突破方法化學反應速率和化學平衡圖像類試題是近幾年來高考的重點和熱點，在選擇題化學反應速率和化學平衡圖像類試題是近幾年來高考的重點和熱點，在選擇題或非選擇題中年年都有考查。該題型命題角度靈活，通常把所要考查的有關速率與或非選擇題中年年都有考查。該題型命題角度靈活，通常把所要考查的有關速率與平衡的知識寓于圖像之中，具有簡明、直觀、形象的特點。通常該類試題包含的信平衡的知識寓于圖像之中，具有簡明、直觀、形象的特點。通常該類試題包含的信息量比較大，能夠

2、很好地考查學生讀圖能力，接受、吸收和整合化學信息的能力，息量比較大，能夠很好地考查學生讀圖能力，接受、吸收和整合化學信息的能力，以及分析問題和解決問題的能力，同時也有助于形成變化觀念與平衡思想的學科核以及分析問題和解決問題的能力，同時也有助于形成變化觀念與平衡思想的學科核心素養，一般難度較大，具有一定的選拔功能，復習備考中應引起高度重視。該類心素養，一般難度較大，具有一定的選拔功能，復習備考中應引起高度重視。該類題目的解題關鍵是準確獲取圖像信息，結合化學反應速率和化學平衡原理和規律，題目的解題關鍵是準確獲取圖像信息，結合化學反應速率和化學平衡原理和規律，找出問題的切入點解決問題。找出問題的切入

3、點解決問題。欄目導航類型一利用類型一利用“斷點斷點”和和“接點接點”突破外因改變與突破外因改變與v vt t圖圖像的關系像的關系類型二利用分類思想突破化學平衡圖像的分析類型二利用分類思想突破化學平衡圖像的分析類型一利用類型一利用“斷點斷點”和和“接點接點”突破外因改變與突破外因改變與vt圖像的關系圖像的關系當可逆反應達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發生改變，都可能使速率當可逆反應達到一種平衡后，若某一時刻外界條件發生改變，都可能使速率時間圖像的曲線出現連續或不連續的情況，根據出現時間圖像的曲線出現連續或不連續的情況，根據出現“接點接點”或或“斷點斷點”前后的速前后的速率大小，即可對外界條件的

4、變化情況作出判斷。率大小，即可對外界條件的變化情況作出判斷。1常見含常見含“斷點斷點”的速率變化圖像分析的速率變化圖像分析t1時刻時刻所改所改變的變的條件條件溫度溫度升高升高降低降低升高升高降低降低無法實現無法實現適合正反應為放熱的反適合正反應為放熱的反應應適合正反應為吸熱的反適合正反應為吸熱的反應應壓強壓強增大增大減小減小增大增大減小減小增大增大減小減小適合正反應為氣體適合正反應為氣體物質的量增大的反應物質的量增大的反應適合正反應為氣體適合正反應為氣體物質的量減小的反應物質的量減小的反應適用于反應前后氣適用于反應前后氣體物質的量不變的體物質的量不變的反應反應催化催化劑劑無法實現無法實現正催化

5、正催化劑劑負催化負催化劑劑2常見含常見含“接點接點”的速率變化圖像分析的速率變化圖像分析答案答案A C At1時刻改變的條件是增大時刻改變的條件是增大N2O3的濃度，同時減小的濃度，同時減小NO2或或NO的濃度的濃度Bt1時刻改變條件后，平衡向正反應方向移動，時刻改變條件后，平衡向正反應方向移動，N2O3的轉化率增大的轉化率增大C在在t2時刻達到新的平衡后，時刻達到新的平衡后，NO2的百分含量不變的百分含量不變D若若t1時刻將容器的體積縮小至原容器的一半，則時刻將容器的體積縮小至原容器的一半，則速率速率時間圖像與上圖相同時間圖像與上圖相同解析解析 體積可變的密閉容器其實就是恒溫、恒壓條件下，體

6、積可變的密閉容器其實就是恒溫、恒壓條件下，t1時刻向容器中再充入時刻向容器中再充入一定量一定量N2O3(g)，N2O3濃度增大，由于容器體積增大，濃度增大，由于容器體積增大，NO2、NO的濃度減小，則正的濃度減小，則正反應速率增大，逆反應速率減小，新平衡與原平衡是等效平衡，反應速率增大，逆反應速率減小，新平衡與原平衡是等效平衡，N2O3的轉化率不的轉化率不變，變，NO2的百分含量不變故的百分含量不變故A、B錯誤，錯誤，C項正確；若項正確；若t1時刻將容器的體積縮小至原時刻將容器的體積縮小至原容器的一半，則反應物和生成物的濃度都增大，正、逆反應速率都增大，容器的一半，則反應物和生成物的濃度都增大

7、，正、逆反應速率都增大，D錯誤。錯誤。 ACDF (2)判斷判斷t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件。時刻分別改變的一個條件。A增大壓強增大壓強B減小壓強減小壓強C升高溫度升高溫度D降低溫度降低溫度E加催化劑加催化劑F充入氮氣充入氮氣t1時刻時刻_；t3時刻時刻_；t4時刻時刻_。(3)依據依據(2)中的結論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是中的結論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是_。At0t1Bt2t3Ct3t4Dt5t6C E B A (4)如果在如果在t6時刻，從反應體系中分離出部分氨，時刻，從反應體系中分離出部分氨，t7時刻反應達到平衡狀態，請時刻反應達到平衡狀態，請在圖中畫出

8、反應速率的變化曲線。在圖中畫出反應速率的變化曲線。類型二利用分類思想突破化學平衡圖像的分析類型二利用分類思想突破化學平衡圖像的分析.經典圖像分析經典圖像分析1圖像類型圖像類型(1)物質的量物質的量(或濃度或濃度)時間圖像時間圖像例如，某溫度時，在定容例如，某溫度時，在定容(V L)容容器中，器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。時間的變化曲線如圖所示。(2)含量含量時間時間溫度溫度(壓強壓強)(C%指產物的質量分數，指產物的質量分數，B%指某反應物的質量分數指某反應物的質量分數)根據達到平衡的先后可以判斷是否使用催化劑、溫度的高低和壓強的大小，根根據達

9、到平衡的先后可以判斷是否使用催化劑、溫度的高低和壓強的大小，根據平衡時反應物的質量分數和產物的質量分數相對大小，并結合反應特點可以判斷據平衡時反應物的質量分數和產物的質量分數相對大小，并結合反應特點可以判斷化學平衡移動的方向。化學平衡移動的方向。(3)恒壓恒壓(或恒溫或恒溫)線線(表示反應物的轉化率，表示反應物的轉化率，c表示反應物的平衡濃度表示反應物的平衡濃度)圖，若圖，若p1p2p3，則正反應為氣體體積減小的反應，則正反應為氣體體積減小的反應，H0；圖，若圖，若T1T2，則正反應為放熱反應。，則正反應為放熱反應。2解題步驟解題步驟A pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2) ac 大于大

10、于 小于小于 D AT1T2，H0BT1T2，H0Cp1p2，abcdDp1p2，bcd解析解析 由圖由圖1可知，可知，T2T1，且由，且由T1T2時，時，C %減小，即升溫平衡左移，故此減小，即升溫平衡左移，故此反應的反應的H0，所以，所以A、B項均不正確；由圖項均不正確；由圖2知，知，p2p1且壓強改變且壓強改變B%不變，說明不變，說明壓強改變對此平衡無影響，由于壓強改變對此平衡無影響，由于A為固體，故為固體，故bcd，所以，所以D項正確，項正確，C項錯誤。項錯誤。 A該反應的該反應的H0，且，且p1v逆逆(狀態狀態B)C在在C點時，點時，CO轉化率為轉化率為75%D在恒溫、恒壓條件下向密

11、閉容器中充在恒溫、恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的入不同量的CH3OH，達到平衡時，達到平衡時CH3OH的體的體積分數不同積分數不同C 25% 0.5p 不不 QpKp (1)先拐先平：在含量先拐先平：在含量(轉化率轉化率)時間曲線中，先出現拐點的先達到平衡，說明時間曲線中，先出現拐點的先達到平衡，說明該曲線反應速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。該曲線反應速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。(2)定一議二：當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的定一議二：當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系，有時還需要作輔助線。關系，有時還需要作輔助

12、線。.幾種新型圖像的分析幾種新型圖像的分析新型圖像往往根據實際工業生產，結合圖像，分析投料比、轉化率、產率的變新型圖像往往根據實際工業生產，結合圖像，分析投料比、轉化率、產率的變化。此類題目信息量較大，能充分考查學生讀圖、提取信息、解決問題的能力，在化。此類題目信息量較大，能充分考查學生讀圖、提取信息、解決問題的能力，在新課標高考中受到命題者的青睞。新課標高考中受到命題者的青睞。此反應此反應_(填填“放熱放熱”或或“吸熱吸熱”)；若溫度不變，提高投料比；若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則，則K將將_(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。解析解析當投料比一定時，溫度

13、越高，當投料比一定時，溫度越高，CO2的轉化率越低，所以升溫，平衡左的轉化率越低，所以升溫，平衡左移，正反應為放熱反應。平衡常數只與溫度有關，不隨投料比的變化而變化。移，正反應為放熱反應。平衡常數只與溫度有關，不隨投料比的變化而變化。 放熱放熱 不變不變 則催化劑中則催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為約為_時最有利于二甲醚的合時最有利于二甲醚的合成。成。2.0 解析解析由圖可知當催化劑中由圖可知當催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為約為2.0時，時，CO的轉化率最大，生成的的轉化率最大，生成的二甲醚最多。二甲醚最多。注：曲線注：曲線a表示表示CH3OH的轉化率，曲線的轉化率，曲線b表示表示CO的

14、選擇性，曲線的選擇性，曲線c表示表示 CO2的的選擇性選擇性請回答：請回答：(1)下列說法不正確的是下列說法不正確的是_。A反應適宜溫度為反應適宜溫度為300B工業生產通常在負壓條件下進行甲醇水蒸氣重整工業生產通常在負壓條件下進行甲醇水蒸氣重整C已知已知 CaO催化劑具有更高催化活性，可提高甲醇平衡轉化率催化劑具有更高催化活性，可提高甲醇平衡轉化率D添加添加CaO的復合催化劑可提高氫氣產率的復合催化劑可提高氫氣產率ABC (2)260時時H2物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。畫出物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。畫出300時至時至t1時刻時刻H2物物質的量隨時間的變化曲線質的量隨時間的變化曲線

15、_。小于小于 AD (2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用氫氣的作用是活化催化劑是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產率與進料氣中為丁烯產率與進料氣中n(氫氣氫氣)/n(丁烷丁烷)的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。(3)圖圖(c)為反應產率和反應溫度的關系曲線，副產物主要是高溫裂解生成的短碳為反應產率和反應溫度的關系曲線，副產物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合

16、物。丁烯產率在鏈烴類化合物。丁烯產率在590之前隨溫度升高而增大的原因可能是之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；5 9 0 之 后 ， 丁 烯 產 率 快 速 降 低 的 主 要 原 因 可 能 是之 后 ， 丁 烯 產 率 快 速 降 低 的 主 要 原 因 可 能 是_。氫氣是產物之一，隨著氫氣是產物之一，隨著n(氫氣氫氣)/n(丁烷丁烷)增大，逆反應速率增大增大，逆反應速率增大 升高溫度有利于反應向吸熱方向進行升高溫度有利于反應向吸熱方向進行 溫度升高反應速率加快溫度升高反應速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 兩個反應均為放熱量大的反應兩個反應均為放熱量大的反

17、應 低溫、低壓低溫、低壓催化劑催化劑 (2)圖圖a為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應的溫度為為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應的溫度為460。低。低于于460時，丙烯腈的產率時，丙烯腈的產率_(填填“是是”或或“不是不是”)對應溫度下的平衡產率，對應溫度下的平衡產率，判斷理由是判斷理由是_；高于；高于460時，丙烯腈產率降低的可能原因是時，丙烯腈產率降低的可能原因是_(雙選，填序號雙選，填序號)。A催化劑活性降低催化劑活性降低B平衡常數變大平衡常數變大C副反應增多副反應增多D反應活化能增大反應活化能增大不是不是 該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低該反應為放熱反

18、應，平衡產率應隨溫度升高而降低 AC (3)丙烯腈和丙烯醛的產率與丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨氨)/n(丙烯丙烯)的關系如圖的關系如圖b所示。由圖可知，最佳所示。由圖可知，最佳n(氨氨)/n(丙烯丙烯)約為約為_，理由是，理由是_。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為_。1.0 該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低 17.51 新型催化劑能將反應新型催化劑能將反應活化能降低更多，使反應物更容易生成甲醇活化能降低更多，使反應物更容易生成甲醇 (2)以以CZZA/rGO為催化劑，為催化劑，在一定條件下，將物

19、質的量之比在一定條件下，將物質的量之比為為1 3(總量為總量為a mol)的的CO2與與H2通入恒容密閉容器中進行反應，通入恒容密閉容器中進行反應，CO2的平衡轉化率和甲醇的選擇的平衡轉化率和甲醇的選擇率率(甲醇的選擇率：轉化的甲醇的選擇率：轉化的CO2中中生成甲醇的物質的量分數生成甲醇的物質的量分數)隨溫度隨溫度的變化趨勢如圖所示：的變化趨勢如圖所示：在在553 K時，反應體系內甲醇的物質的量為時，反應體系內甲醇的物質的量為_mol。隨著溫度的升高，隨著溫度的升高，CO2的平衡轉化率增加但甲醇的選擇率降低，請分析其原的平衡轉化率增加但甲醇的選擇率降低，請分析其原因：因：_ _。0.0315 a 當溫度升高時反