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1、专题,化学反应速率和化学平衡图象,近几年高考中，结合图象考查化学反应速率和化学平衡,知识的题目频频出现该类题目主要考查考生对图象的分析,能力，对数据的读取、判断与处理能力，即要求考生能从图,象中读取有用的信息，加以分析，运用数学工具，并结合化,学知识来解决实际问题的能力要想顺利地解答该类问题，,除熟练掌握化学反应速率和化学平衡的基础知识外，还需明,确常见图象的类型及解答的方法和思路,一、图象类型,1,速率,时间图象,对于化学反应,m,A(g),n,B(g),p,C(g),q,D(g),2,物质的量浓度与时间图象,由这类图象可以判断化学方程式,由右图可知：,2C,2A,3B,3,转化率或百分含量
2、与时间、压强、温度的图象,对于化学反应,m,A(g),n,B(g),p,C(g),q,D(g),由,(1),可知，,T,1,温度先达到平衡，故,T,1,T,2,，,升温,C%,增加，平衡右移，,H,0.,由,(2),可知，,p,1,压强先达平衡，故,p,1,p,2,，加,压,C%,增加，平衡右移，,m,n,p,q,.,由,(3),可知，,p,1,压强先到达平衡，故,p,1,p,2,，,而,C%,不变说明,m,n,p,q,，或条件为,加入了催化剂,.,由,(4),中,(A),、,(B),两线可知，,p,1,p,2,，,m,n,p,q,.,由,(B),、,(C),两线可知，,T,1,T,2,，,H
3、,0.,4,几种特殊图象,(1),如右图，对于化学反应,m,A(g),n,B(g),q,C(g),p,D(g),，,M,点前，表示从反应物开始，,则,v,(,正,),v,(,逆,),；,M,点为刚好达到平衡点,M,点后为平衡受温度的影响情况，即升温，,A%,增加，平衡左移，,H,0.,9,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,(2),如右图，对于化学反应,m,A(g),n,B(g),q,C(g),p,D(g),，,l,线,上所有的点都是平衡点在上方,(,E,点,),，,A%,大于此压强时平衡体,系中的,A%,，所以，,E,点,v,(,正,),v,(,逆,),；在下方,(,F
4、,点,),，,A%,小于,此压强时平衡体系中的,A%,，则,v,(,正,),v,(,逆,),二、方法思路,1,看懂图象,一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的,走向和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两,条线的交点和线的拐点；四看要不要作辅助线，即看,是否需要作等温线和等压线；五看定量图象中有关量,的多少,2,联想规律,即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规,律，且熟练准确,3,作出判断,依题意仔细分析作出正确判断,4,解题技巧,(1),先拐先平：在转化率,时间曲线中，先出现拐点的曲线,先达到平衡,(,代表温度高、压强大,),；,(2),定一议二：勒夏特列原理只适用于,1,
5、个条件的改变，图,象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个,量的关系,例,1(2010,浙江模拟,),某密闭容器中充入等物质的量的气,体,A,和,B,，一定温度下发生反应：,A(g),x,B(g),2C(g),，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器,中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示下列说,法中正确的是,(,),A,8 min,前正反应速率大于逆反应速率,B,20 min,时,A,的反应速率为,0.05 mol/(L,min),C,反应方程式中的,x,1,，,(40,54)min,时为升高温度，,正反应为吸热反应,D,30 min,时降低温度，,40 min,时升高温度,解
6、题指导,选,根据图象可知,A,正确；前,20 min,内,A,的平,均反应速率为,0.05 mol/(L,min),，,B,错；因为,A,、,B,变化的趋,势一样，故,x,1,，再根据时间,速率图象可知，升高温度反,应逆向移动，因此正反应为放热反应，,C,错；,30 min,时，速,率下降，但平衡未发生移动，故改变的条件是降低了压强，,D,也错,A,例,2(2010,四川高考,),反应,a,M(g),b,N(g),c,P(g),d,Q(g),达到平衡时，,M,的体积分数,y,(M),与反应条件的关系如下图所,示其中,z,表示反应开始时,N,的物质的量与,M,的物质的量之,比下列说法正确的是,(
7、,),平衡时,M,的体积分数与反应条件的关系图,A,同温同压同,z,时，加入催化剂，平衡时,Q,的体积分数增加,B,同压同,z,时，升高温度，平衡时,Q,的体积分数增加,C,同温同,z,时，增加压强，平衡时,Q,的体积分数增加,D,同温同压时，增加,z,，平衡时,Q,的体积分数增加,解题指导,选,A,项，加催化剂平衡不移动；,B,项，,分析图象中任一条线，升高温度,y,(M),减小，说明平衡右移，,Q,的体积分数增加；,C,项，两图象中均取,650,、,z,6.0,分,析，,1.4 MPa,时,y,(M),10%,2.1 MPa,时,y,(M),15%,，说明,增大压强，平衡左移，,Q,的体积
8、分数减小；,D,项，增加,z,相,当于在平衡状态再加,N,，平衡右移，,Q,的物质的量增加，,但,Q,的体积分数减小,B,1,(2010,北京西城模拟,),已知：,CO,2,(g),3H,2,(g),CH,3,OH(g),H,2,O(g),H,49.0 kJ,mol,1,.,一定条件下，向体积为,1 L,的密闭容器中充入,1 mol CO,2,和,3 mol H,2,，测得,CO,2,和,CH,3,OH(g),的浓度随时间变化曲线如图所示下列叙述中，,正确的是,(,),A,升高温度能使,n,?,CH,3,OH,?,n,?,CO,2,?,增大,B,反应达到平衡状态时，,CO,2,的平衡转化率为,
9、75%,C,3,min,时，用,CO,2,的浓度表示的正反应速率等于用,CH,3,OH,的浓度表示的逆反应速率,D,从反应开始到平衡，,H,2,的平均反应速率,v,(H,2,),0.075,mol,L,1,min,1,解析：,该反应,H,0,，为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移,动，,n,(CH,3,OH),减小，,n,(CO,2,),增大，,n,?,CH,3,OH,?,n,?,CO,2,?,减小，,A,错误；反应达平,衡时，,CO,2,的转化率为,1.00,0.25,1.00,100%,75%,，,B,正确；,3,min,时，,c,(CH,3,OH),c,(CO,2,),，由于,3mi
10、n,后,c,(CH,3,OH),增大，,c,(CO,2,),减小，即,v,正,v,逆,，因此用,CO,2,的浓度表示的正反应速率大于用,CH,3,OH,的浓度表示的逆,反应速率，,C,错误；,0,10,min,内，,v,(CO,2,),?,1.00,0.25,?,mol/L,10 min,0.075,mol,L,1,min,1,，根据同一反应中用不同物质表示的反应速率之比等于化,学计量数之比，,v,(H,2,),3,v,(CO,2,),0.225 mol,L,1,min,1,，,D,错误,答,案：,B,2,(2011,清远高二期中,),在一定条件,下，向一带活塞的密闭容器中充,入,2 mol
11、SO,2,和,1 mol O,2,，发生下,列反应：,2SO,2,(g),O,2,(g),2SO,3,(g),H,0,，达到平衡状态后，在,t,1,时,刻改变条件，化学反应速率随时间变化关系如上,图下列对,t,1,时刻改变条件的推断中正确的是,(,),A,保持压强不变，升高反应温度,B,保持温度不变，增大容器体积,C,保持温度和容器体积不变，充入,1 mol SO,3,(g),D,保持温度和压强不变，充入,1 mol SO,3,(g),解析：,A,项升温正逆反应速率同时增加,B,项增大体积，,正逆反应速率均减小,C,项，正反应速率的起点不对,答案：,D,3,在恒容密闭容器中存在下列平衡：,CO
12、(g),H,2,O(g),CO,2,(g),H,2,(g),当起始投料相同时，,CO,2,(g),的平,衡物质的量浓度,c,(CO,2,),与温度,T,的关系如下图所示下,列说法错误的是,(,),A,反应,CO(g),H,2,O(g),CO,2,(g),H,2,(g),的,H,0,B,在,T,2,时，若反应处于状态,D,，则一定有,v,正,v,逆,C,平衡状态,A,与,C,相比，平衡状态,A,的,c,(CO),小,D,若,T,1,、,T,2,时的平衡常数分别为,K,1,、,K,2,，则,K,1,K,2,解析：升温后平衡右移，平衡常数变大，故正反应吸热，,A,、,D,两项均正确；在,T,2,时，
13、若反应处于状态,D,，则平衡会,左移，故,B,项正确；平衡状态,A,与,C,相比，,C,进行的程度大，,故平衡状态,C,的,c,(CO),小，,C,项错误,答案：,C,4,(2009,广东单科,),取五等份,NO,2,，分别加入温度不同、,容,积相同的恒容密闭容器中，发生反应：,2NO,2,(g),N,2,O,4,(g),H,0,反应相同时间后，分别测定体系中,NO,2,的百分含量,(NO,2,%),，并作出其随反应温度,(,T,),变化的关系图下列,示意图中，可能与实验结果相符的是,(,),解析：,B,项，反应达平衡后，升高温度平衡左移，,NO,2,%,增,大；,D,项，反应未达平衡，升高温
14、度反应向右进行趋于平,衡，,NO,2,%,减小，达平衡后升高温度，平衡左移，,NO,2,%,增大，故选,B,、,D.,答案：,BD,5,(2010,广东广州天河高三二模,)25,时，在体积为,2 L,的密,闭容器中，气态物质,A,、,B,、,C,的物质的量,n,(mol),随时间,t,的变化如下图所示已知达平衡后，降低温度，,A,的转,化率将增大,(1),根据上图数据，写出该反应的化学方程式,_,；此反应的平衡常,数表达式,K,_.,从反应开始到达第一次平衡时的平均,速率,v,(A),为,_,(2),在,5,7 min,内，若,K,值不变，则此处曲线变化的原因是,_.,(3),下图表示此反应的
15、反应速率,v,和时间,t,的关系图,各阶段的平衡常数如下表所示：,根据上图判断，在,t,3,和,t,6,时刻改变的外界条件分别是,_,和,_,；,K,1,、,K,2,、,K,3,、,K,4,之间的关系为,_(,用,“”“”,或,“,”,连接,),A,的转化率最大的一段时,间是,_,解析：,(1),根据图像看出,A,、,B,为反应物，,C,为产物，发生的化,学反应方程式为,A,2B,2C,，则,K,c,2,?,C,?,c,?,A,?,c,2,?,B,?,，,v,(A),c,?,A,?,t,?,1 mol,0.7 mol,?,/2 L,3 min,0.05 mol,(L,min),1,.,(2),
16、K,只受温度影响，则,5,7,min,时，没有改变容器的温度，,据,A,、,B,浓度减小，,C,浓度增大，平衡正向移动，则加压可使,平衡正向移动,(3),由上述可知，该反应为,A(g),2B(g),2C(g),H,0.,t,3,时刻，,v,(,正,),、,v,(,逆,),均增大且反应向逆反应方向移动，可知,改变的条件为升温；对放热反应，升高温度，平衡减小即,K,1,K,2,；由图分析知，,t,5,时刻使用了催化剂，所以,K,2,K,3,；,t,6,时刻，,v,(,正,),、,v,(,逆,),均减小且平衡逆向移动，改变的条件为,减小压强，压强不改变平衡常数，所以,K,3,K,4,；,t,3,、,t,6,时刻,平衡均逆向移动，,A,的转化率减小,答案：,(1)A,c,2,?,C,?,c,?,A,?,c,2,?,B,?,0.05 mol,(L,min),1,(2),缩小容器体积,(,加压,),(3),升温,减压,K,1,K,2,K,3,K,4,t,2,t,3,
