第七章化學反應速率和化學平衡第26講化學反應速率和平衡圖像及分析課標解讀1.掌握常見化學反應速率和平衡圖像的分析方法。2．加深外界條件對化學反應速率及化學平衡影響的理解。考點2提能訓練練案[26]考點1考點1化學反應速率圖像知識梳理1．“漸變”類v－t圖像及分析圖像分析結論t1時v′(正)突然增大，v′(逆)逐漸增大；v′(正)>v′(逆)，平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變，增大反應物的濃度圖像分析結論t1時v′(正)突然減小，v′(逆)逐漸減小；v′(逆)>v′(正)，平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變，減小反應物的濃度圖像分析結論t1時v′(逆)突然增大，v′(正)逐漸增大；v′(逆)>v′(正)，平衡向逆反應方向移動t1時其他條件不變，增大生成物的濃度圖像分析結論t1時v′(逆)突然減小，v′(正)逐漸減小；v′(正)>v′(逆)，平衡向正反應方向移動t1時其他條件不變，減小生成物的濃度解題原則：分清正反應、逆反應及二者的相對大小，分清“突變”和“漸變”；正確判斷化學平衡的移動方向；熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學平衡移動的影響規律。2．“斷點”類v－t圖像及分析圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低正反應為放熱的反應壓強增大減小正反應為氣體物質的量增大的反應圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低正反應為吸熱的反應壓強增大減小正反應為氣體物質的量減小的反應3.“平臺”類v－t圖像及分析圖像分析結論t1時v′(正)、v′(逆)均突然增大且v′(正)＝v′(逆)，平衡不移動其他條件不變，t1時使用催化劑其他條件不變，t1時增大反應體系的壓強且反應前后氣體體積無變化圖像分析結論t1時v′(正)、v′(逆)均突然減小且v′(正)＝v′(逆)，平衡不移動其他條件不變，t1時減小反應體系的壓強且反應前后氣體體積無變化BA．給該反應升溫，v正減小，v逆增大B．t2時刻改變的條件是向密閉容器中加NOC．t1時刻的v逆大于t2時刻的v正D．若氣體的密度不變，不能說明該反應達到平衡[提示]

升高溫度，任何反應的反應速率均增大，故給該反應升溫，v正增大，v逆增大，A錯誤；由圖像可知，壓強一定條件下，t2時刻改變條件以后，逆反應速率突然減小，達到新平衡時，與原反應速率相同，故改變的條件是向密閉容器中加NO，B正確；由B項分析可知，t2時刻改變的條件是向密閉容器中加NO，正反應速率增大，逆反應速率減小，則t1時刻的v逆小于t2時刻的v正，C錯誤；由題干反應方程式可知，反應前后氣體的物質的量保持不變，即恒溫下容器的體積保持不變，反應正向氣體質量增加，故若氣體的密度不變，則氣體質量不變，說明該反應達到平衡，D錯誤。DA．①圖可能是加壓引起的B．②圖可能是恒壓通O2引起的C．③圖可能是升高溫度引起的D．④圖是移走部分SO3引起的[提示]

增大壓強，正逆反應速率都增大，但是正反應速率大于逆反應速率，平衡正向移動，故A錯誤；恒壓條件下通入氧氣，瞬間O2濃度增大，v(正)增大，SO3濃度減小，v(逆)減小，平衡正向移動，故B錯誤；升高溫度正逆反應速率都增大，平衡逆向移動，改變條件時逆反應速率大于正反應速率，故C錯誤；減小三氧化硫濃度，改變條件瞬間，逆反應速率減小、正反應速率不變，正反應速率大于逆反應速率，平衡正向移動，故D正確。微考點1速度—時間圖像及分析D[解析]

化學平衡狀態的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反應速率，c點對應的正反應速率顯然還在改變，一定未達平衡，A項錯誤；a到b時正反應速率增加，反應物濃度隨時間不斷減小，B項錯誤；從a到c正反應速率增大，之后正反應速率減小，說明反應剛開始時溫度升高對正反應速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響，說明該反應為放熱反應，即反應物的總能量高于生成物的總能量，C項錯誤；隨著反應的進行，正反應速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO2的轉化率將逐漸增大，D項正確。(1)下列時刻所改變的外界條件是t1____________；t3______________；t4____________。(2)反應速率最快的時間段是__________。(3)下列措施能增大正反應速率的是______(填字母)。A．通入A(g) B.分離出C(g)C．降溫

D.增大容器容積升高溫度加入催化劑減小壓強t3～t4A[解析]

(1)t1時刻，改變條件，v′(正)、v′(逆)均增大，且v′(逆)>v′(正)，平衡逆向移動，說明改變的條件是升高溫度。t3時刻，改變條件，v″(正)、v″(逆)同等程度增大，且該反應是反應前后氣體物質的量不相等的反應，故改變的條件是加入催化劑。t4時刻，改變條件，v(正)、v(逆)均減小，且v(逆)>v(正)，平衡逆向移動，說明改變的條件是減小壓強。(2)t3～t4時間段內，反應使用催化劑，由圖像可知該時間段內反應速率最快。(3)降溫、增大容器容積均會使正、逆反應速率減小；分離出C(g)時，v(正)不變，v(逆)減小，隨著反應的進行v(正)會逐漸減小，通入A(g)，反應物的濃度增大，v(正)增大。分析速率—時間圖像的思維流程1分析速率—時間圖像的特點，看v(正)、v(逆)是否存在“斷點”，看是否存在“平臺”。2若存在“斷點”，則改變的條件可能是溫度或壓強，v(正)、v(逆)增大，可能是升高溫度或增大壓強；若v(正)、v(逆)減小，可能是降低溫度或減小壓強。123若圖像中無“斷點”，曲線是“漸變”，即逐漸升高(或降低)，則改變的條件是增大濃度(或減小濃度)。3若存在“平臺”，則改變的條件可能是使用催化劑，或改變壓強(前后氣體總體積不變的反應)。34已知在t1、t3、t5、t7時反應都達到平衡，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是(

)A．降低溫度、增大壓強、減小反應物濃度、使用催化劑B．使用催化劑、增大壓強、增大反應物濃度、升高溫度C．增大反應物濃度、使用催化劑、減小壓強、升高溫度D．升高溫度、減小壓強、增大反應物濃度、使用催化劑D[解析]

t2時刻改變條件，v(正)、v(逆)瞬間增大，可能增大壓強或升高溫度，但v(逆)>v(正)，說明平衡逆向移動，則t2時刻升高溫度。t4時刻，v(正)、v(逆)瞬間減小，可能減小壓強或降低溫度，但v(逆)>v(正)，說明平衡逆向移動，則t4時刻減小壓強。t6時刻改變條件，v(正)瞬間增大、v(逆)逐漸增大，平衡正向移動，則t6時刻增大反應物濃度。t8時刻改變條件，v(正)、v(逆)瞬間增大，二者仍相等，平衡不移動，則t8時刻使用了催化劑。C[解析]

分析時要注意改變條件瞬間v(正)、v(逆)的變化。增加O2的濃度，v(正)瞬間增大，v(逆)瞬間不變，A正確；縮小容器容積，增大壓強，v(正)、v(逆)都增大，v(正)增大的程度大于v(逆)，B正確；升高溫度，v(正)、v(逆)都瞬間增大，C錯誤；加入催化劑，v(正)、v(逆)同時同等程度改變，D正確。微考點2物質的量(或濃度)—時間圖像及分析DA．若混合氣體的壓強不變，說明反應已達化學平衡狀態B．a、b、c、d四個點表示的反應體系中，表示化學反應處于平衡狀態的只有b點C．25～30min內用X表示的平均化學反應速率是0.08mol·L－1·min－1D．反應進行至25min時，曲線發生變化的原因是增加Y的濃度【對點訓練】1.(2024·張家口模擬)某實驗探究小組研究25℃時N2O5的分解反應：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)。該小組根據表格中的實驗數據繪制c－t圖像如圖所示。下列說法正確的是(

)Ct/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060A.曲線Ⅰ是N2O5的濃度變化曲線B．曲線Ⅱ是O2的濃度變化曲線C．在0～1min、1～2min兩個時間段里，化學反應速率最快的是0～1minD．只增大容器體積，化學反應速率增大[解析]

曲線Ⅰ的初始濃度為0，是O2的濃度變化曲線，故A錯誤；曲線Ⅱ的初始濃度為0.160mol·L－1，是N2O5的濃度變化曲線，故B錯誤；在0～1min、1～2min兩個時間段里，氧氣濃度的變化量分別是0.023mol·L－1、0.04mol·L－1－0.023mol·L－1＝0.017mol·L－1，化學反應速率最快的是0～1min，故C正確；只增大容器體積，壓強減小，化學反應速率減小，故D錯誤。A．升高溫度

B.減小Z的濃度C．增大壓強

D.增大X或Y的濃度A[解析]

由題圖可知，t2時改變條件，X或Y的濃度逐漸增大，Z的濃度逐漸減小，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，X和Y的濃度增大，Z的濃度減小，A正確；減小Z的濃度，平衡正向移動，X、Y的濃度逐漸減小，B錯誤；增大壓強，平衡不移動，但容器的容積縮小，X、Y、Z的濃度均增大，C錯誤；增大X或Y的濃度，平衡正向移動，則Z的濃度增大，D錯誤。1

捕捉圖像中的五個關鍵點12

讀圖識圖獲取有用信息的技巧2考點2化學平衡圖像知識梳理1．濃度(轉化率、百分含量)—時間圖像及分析C%指生成物的百分含量，B%指反應物的百分含量。(a用催化劑，b不用)(T2>T1，正反應為吸熱反應)

(T2>T1，正反應為放熱反應)(p1>p2，正反應為體積減小的反應)

(p1>p2，正反應為體積增大的反應)是“先拐先平，數值大”。即曲線先出現拐點的首先達到平衡，反應速率快，以此判斷溫度或壓強的高低，再依據外界條件對平衡的影響分析判斷反應的熱效應及反應前后氣體體積的變化。2．轉化率(或質量分數)與壓強—溫度圖像(1)恒壓線圖像(2)恒溫線圖像表示兩個外界條件同時變化時，反應物A的轉化率變化情況，解決這類圖像一般采用“定一議二”的方法，即把自變量(溫度、壓強)之一設為恒量，討論另外兩個變量的關系。自主小練1．(2024·黑龍江哈爾濱六中月考)根據如圖有關圖像，下列說法正確的是(

)BA．由圖Ⅰ知，反應在T1、T3處達到平衡，且該反應的ΔH<0B．由圖Ⅱ知，t1～t6時間段內反應在t6時刻，NH3體積分數最小C．由圖Ⅱ知，t3時采取降低反應體系溫度的措施D．圖Ⅲ表示在10L容器、850℃時的反應，由圖知，到4min時，反應放出5.16kJ的熱量[提示]

根據圖Ⅰ，T2

℃下反應物X體積分數達到最小，生成物Z的體積分數達到最大，T2

℃反應達到平衡，T1

℃沒有達到平衡，T2

℃以后，X的體積分數增大，Z的體積分數減小，隨著溫度的升高，平衡向逆反應方向進行，正反應為放熱反應，即ΔH<0，故A錯誤；t2時刻正、逆反應速率相等，平衡不移動，根據圖像Ⅱ，t3后，反應向逆反應方向進行，NH3的量減少，t5后，反應又向逆反應方向進行，NH3的量又減少，故在t6時刻，NH3體積分數最小，故B正確；根據圖像Ⅱ，t3時，正、逆反應速率都降低，改變的因素是降低溫度或減小壓強，根據圖像Ⅱ，t3時，反應向逆反應方向移動，如果降低溫度，該反應為放熱反應，平衡向正反應方向移動，即v′正>v′逆，不符合圖像，t3時刻采取的是減小壓強，故C錯誤；根據圖Ⅲ，0～4min變化的物質的量為0.12mol/L×10L＝1.2mol，即放出的熱量為1.2mol×43kJ/mol＝51.6kJ，故D錯誤。CA．圖甲中，w2>1B．圖乙中，A線表示逆反應的平衡常數C．溫度為T1、w＝2時，Cl2的轉化率為50%D．若在恒容絕熱裝置中進行上述反應，達到平衡時，裝置內的氣體壓強將增大[提示]

根據圖甲中信息可知，增大n(Cl2)，平衡正向移動，丙烯的體積分數(φ)減小，故w2>1，A正確；根據圖甲可知，升高溫度，丙烯的體積分數增大，說明平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，則升高溫度，正反應的平衡常數減小，逆反應的平衡常數增大，則圖乙中，A線表示逆反應的平衡常數，B正確；由圖乙知，溫度為T1時，正、逆反應的平衡常數相等，又因兩者互為倒數，則平衡常數K＝1，

(2024·河北衡水高三檢測)在容積為VL的恒溫密閉容器中模擬工業合成氨。充入N2和H2的總物質的量為1mol，容器內各組分的物質的量分數與反應時間t的關系如圖所示。下列說法不正確的是(

)微考點1濃度(轉化率、含量)—時間圖像及分析BAA．甲圖中改變的反應條件為升溫B．乙圖中溫度T2>T1，縱坐標可代表NO的百分含量C．丙圖中壓強p1<p2，縱坐標可代表NO的體積分數D．丁圖中a、b、c三點只有b點已經達到平衡狀態[解析]

升高溫度，正、逆反應速率都加快，化學平衡逆向移動，即逆反應速率增大的幅度大于正反應，故甲圖中改變的反應條件為升溫，A正確；由乙圖所示信息可知，T2時反應速率更快，故溫度T2>T1，溫度升高，平衡逆向移動，則縱坐標不可能代表NO的百分含量，B錯誤；由丙圖信息可知，p2時的反應速率更大，故壓強p1<p2，增大壓強，平衡正向移動，則縱坐標不可能代表NO的體積分數，C錯誤；曲線表示平衡常數與溫度的關系，曲線上各點都是平衡點，升高溫度平衡逆向移動，正反應的平衡常數減小，逆反應的平衡常數增大，D錯誤。DA．ΔH>0B．p1<p2C．K(C)>K(A)＝K(B)D．圖乙中當x點平衡體系升高至某一溫度時，反應可重新達平衡狀態，新平衡點可能是d[解析]

根據圖甲可知升高溫度平衡時甲醇的體積分數降低，說明溫度升高平衡逆向移動，反應為放熱反應，ΔH<0，A錯誤；正反應氣體體積減小，溫度不變時增大壓強平衡正向移動，甲醇體積分數增大，所以p1>p2，B錯誤；升高溫度，平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數減小，由圖可知，反應溫度：B>A>C，則K(C)>K(A)>K(B)，C錯誤；升高溫度，正、逆反應速率均增大，反應為放熱反應，平衡向逆反應方向移動，甲醇的濃度減小，則新平衡點可能是圖乙中d點，D正確。微考點2恒壓(或恒溫)線圖像及分析CA．p1>p2B．a點CO2的轉化率為75%C．a、b、c三點對應的化學反應速率v(a)<v(c)<v(b)D．b→a過程，平衡向正反應方向移動DA．該反應的正反應是吸熱反應B．T0時，從反應開始到平衡時：v(X)＝0.083mol·L－1·min－1C．圖a中反應達到平衡時，Y的轉化率為37.5%D．T1時，若該反應的平衡常數K的值為50，則T1<T0A．甲表示絕熱過程且ΔH>0B．反應速率：va正>vb正C．氣體的總物質的量：na<ncD．a點平衡常數：K>12A[解析]

甲容器隨著反應的進行，壓強先增大后減小，反應正向氣體的物質的量減小，則甲中剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，故甲是絕熱條件，且說明上述反應過程為放熱反應，即ΔH<0，A錯誤；甲是絕熱容器，正反應放熱，反應達到平衡狀態時，甲容器的溫度大于乙，升高溫度平衡逆向移動，所以甲容器中反應物的濃度大于乙，甲中反應物濃度大、溫度高，所以va正>vb正，B正確；正反應放熱，a點的溫度大于c點，圖中a點和c點氣體的壓強、體積相等，根據pV＝nRT，1

解答化學平衡圖像類題的四個“步驟”12

分析化學平衡圖像的三種“技巧”(1)先拐先平在含量(轉化率)—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。(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關系，有時還需要作輔助線。(3)三看法一看反應速率是增大還是減小；二看v(正)、v(逆)的相對大小；三看化學平衡移動的方向。2命

題

分

析分析近幾年高考試題，化學平衡圖形圖像題重現率是100%，在對化學反應速率的計算、化學反應速率隨外界條件的變化規律、平衡的建立和平衡的移動的考查都特別注重對圖表、圖像和數據進行綜合分析的能力，今后高考仍將通過圖像(或圖表)的分析，考查化學反應速率的變化、化學平衡移動的方向以及轉化率或含量的變化，注重化學平衡與化工生產、化學實驗相結合進行綜合考查。CA．隨c(X)的減小，反應①、②的速率均降低B．體系中v(X)＝v(Y)＋v(Z)C．欲提高Y的產率，需提高反應溫度且控制反應時間D．溫度低于T1時，總反應速率由反應①決定[解析]

隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，故反應①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應②的速率先增大后減小，A錯誤；在Y的濃度達到最大值之前，單位時間內X的減少量等于Y和Z的增加量，v(X)＝v(Y)＋v(Z)，但在Y的濃度達到最大值之后，單位時間內Z的增加量等于Y和X的減少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B錯誤；升高溫度可以加快反應①的速率，但是反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②，且反應②的速率隨著Y的濃度的增大而增大，欲提高Y的產率，需提高反應溫度且控制反應時間，C正確；由題圖乙信息可知，溫度低于T1時，k1>k2，反應②為慢反應，故總反應速率由反應②決定，D錯誤。CA．從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C．在不同時刻都存在關系：2v(B)＝3v(X)D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示[解析]

由a、c兩點坐標可得a到c的Δc(B)和Δ