第7章 核心素养提升(7) “化学反应速率、化学平衡图像”类型与突破-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（鲁科版双选 新教材 新高考）

　　　　　　　　　　　　核心素养　专项提能 核心素养提升(七)　“化学反应速率、化学平衡图像”类型与突破 授课提示：对应学生用书第238页 一　 利用图像“断点”探究外因对反应速率的影响 1．当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率­时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 2．常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热的反应 正反应为吸热的反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 [典例1]　某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min间该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1 [解析]　若使用催化剂，则化学反应速率加快，故A错误；由甲图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故B、C错误；8 min前A的平均反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1，故D正确。 [答案]　D 二　 突破常规图像 1．图像类型及特点 (1)转化率(或质量分数等)－压强－温度图像 特点：表示两个外界条件同时变化时，A的转化率的变化规律。解决这类图像题，采用“定一议二”法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。 特点：曲线上的点表示平衡状态，而X、Y点表示未达平衡状态，使反应由X点达到平衡状态，反应需向B的百分含量减小的方向进行；要使反应由Y点达到平衡状态，反应需向B的百分含量增大的方向进行。 (2)质量分数－时间图像 特点：表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数大小。解题方法是“先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低，再依据外界条件对平衡的影响分析。 (3)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。 2．一般解题思路——“四看” 一看面：即看清坐标所代表的意义。 二看线：看准线的走向、变化趋势及量的变化(需作辅助线、等温线、等压线等)。 三看点：弄懂曲线上点的意义，特别是一些特殊点(如起点、交点、转折点、极值点等)。 四看量：看横坐标和纵坐标所表示的物理量的变化。 [典例2]　对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，下列各图正确的是(　　) [解析]　2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，反应放热，平衡后升高温度反应逆向移动，c(B)增大，故A错误；加压时正反应速率和逆反应速率都增大，故B错误；温度相同时，加压有利于反应正向进行，故w(C)增大，压强恒定时，升高温度反应逆向进行，w(C)减小，故C正确；压强恒定时，升高温度，反应逆向进行，A的转化率减小，故D错误。 [答案]　C 三　 化工生产图像分类突破 1．转化率—投料比—温度图像 [典例3]　将燃煤废气中的CO2转化为CH3OCH3的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。 已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下图： 此反应________(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 [解析]　当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变化而变化。