第七章 第24讲 化学反应速率与平衡图像-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，通用版）

第24讲　化学反应速率与平衡图像 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。 常见图像分析　　　　　　　 1.图像类型 (1)浓度—时间。 如A(g)+B(g)AB(g) (2)常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量。 ① ② ③ ④ ⑤ (3)恒压(或恒温)线。 (α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度) 图①,若p1>p2>p3,则正反应为气体体积减小的反应,ΔH<0; 图②,若T1>T2,则正反应为放热反应。 (4)几种特殊图像。 ①对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。 ②对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), L线上所有的点都是平衡点(如图)。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>v逆;则L线的右下方(F点),v正<v逆。 2.解题步骤 3.解题技巧 (1)先拐先平。 在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)定一议二。 当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。 (3)三步分析法。 一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。 　速率(浓度)—时间图像 1.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断(　A　) A.正反应是放热反应 B.D可能是气体 C.逆反应是放热反应 D.A、B、C、D均为气体 解析:降温后v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动,说明正反应是放热反应,加压后v″正>v″逆,平衡向正反应方向移动,说明正反应方向气体体积减小,D不可能是气体。 2.在一密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题: (1)处于平衡状态的时间段是　　　　　(填字母,下同)。  A.t0～t1　　　　B.t1～t2　　　　C.t2～t3 D.t3～t4 E.t4～t5 F.t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。 A.增大压强　 B.减小压强　 C.升高温度 D.降低温度　 E.加催化剂　 F.充入氮气 t1时刻　　　　;t3时刻　　　　;t4时刻　　　　　。  (3)依据(2)中的结论,下列时间段中,NH3的百分含量最高的是　　　　。  A.t0～t1 　　B.t2～t3 C.t3～t4 　　D.t5～t6 (4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分NH3,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。 解析:(1)根据题图可知,t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。(2)t1时,v′正、v′逆同时增大,且v′逆增大得更多,平衡向逆反应方向移动,所以t1时刻改变的条件是升高温度;t3时刻,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时刻改变的条件是加催化剂;t4时刻,v″正、v″逆同时减小,平衡向逆反应方向移动,所以t4时刻改变的条件是减小压强。(3)根据题图可知,t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0～t1时间段的低,所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3,v‴逆瞬间减小,然后逐渐增大,而v‴正在原来基础上逐渐减小,在t7时刻两者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。 答案:(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A (4) 　平衡类常规图像分析 3.(2023·广东深圳月考)下列图示与对应的叙述相符的是(　B　) A.图甲表示镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明 t1s溶液的温度最高 B.图乙是恒温密闭容器中发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),反应进行时c(CO2)随反应时间变化的曲线,说明 t1 s改变的条件可能是缩小容器的体积 C.图丙表示等量 NO2在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应2NO2(g)N2O4(g), 相同时间后测得 NO2含量的曲线,则该反应的ΔH>0 D.图丁表示密闭容器中 CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)达到平衡时,CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,说