内容正文:
考点25 化学反应速率与平衡图象
(核心考点精讲精练)
一、3年真题考点分布
考点内容
考题统计
化学反应速率图象
2023辽宁卷12题,3分;2023山东卷14题,4分;2022浙江1月选考19题,2分;2022湖南卷14题,4分;2022广东卷15题,4分;2022河北卷11题,4分;2021广东卷14题,4分;2021辽宁卷11题,3分;2021河北卷11题,4分;
化学平衡图象
2023湖南卷13题,4分;2023浙江6月选考14题,3分;2022江苏卷13题,3分;2022广东卷13题,4分;2021湖南卷11题,4分;
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,识图是化学反应速率和化学平衡的难点,图像、数据信息是高考考查难点和区分点,高考通过信息给予多样化,往往根据工业生产实际,并结合陌生图象,分析投料比、转化率、产率的变化,考查接受、加工、同化新信息能力。
【备考策略】
(1)处理好已学知识与题目中提供新信息之间的关系;
(2)提高陌生文本的阅读能力,不断提高获取有效信息;
(3)不同的省份应根据本省命题规律进行有针对性地备考。
【命题预测】
预计2024年的高考仍然会以物质(或微粒)变化示意图、能量变化图象或化学平衡图象的形式呈现,另选择有机反应、溶液中进行的反应考查化学平衡问题成为命题热点,尤其是化学平衡图象的绘制,应此起关注。
考法1 化学反应速率图象
常见速率—时间图像(vt图像)类型如下:
由图像变化分析外界条件对其影响,已知反应为mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ·mol-1。
(1)“渐变”类vt图像
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
(2)“断点”类vt图像
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大,且v′正>v′逆;平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变,升高温度且Q>0(吸热反应)
t1时v′正、v′逆均突然增大,且v′逆>v′正;平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变,升高温度且Q<0(放热反应)
t1时v′正、v′逆均突然减小,且v′正>v′逆;平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n<p+q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变,降低温度且Q<0(放热反应)
t1时v′逆、v′正均突然减小,且v′逆>v′正;平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n>p+q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变,降低温度且Q>0(吸热反应)
(3)“平台”类vt图像
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移动
t1时其他条件不变使用催化剂
t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)
t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正=v′逆,平衡不移动
t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)
化学速率与平衡图像的解题思路和方法
例1 (2023•湖南卷,13)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+ H2O(g)CO (g)+ 3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.x1<x2
B.反应速率:v正b<vc正
C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb =Kc
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A项,一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1<x2,故A正确;B项,b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:v正b>vc正,故B错误;C项,由图像可