上篇专题4 选择题突破4.3 化学反应速率、平衡图像分析（PPT课件）-【创新教程】2025年高考化学大二轮专题增分方案（单选）

2025-02-12

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3.化学反应速率、平衡图像分析上篇专题四热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡课时作业 01 化学下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡下一页上一页返回导航化学上篇专题四　热化学　化学反应速率与平衡 1．平衡常数K与浓度商Q的关系达到平衡状态，Q＝K；平衡正向移动，Q＜K；平衡逆向移动，Q＞K。 2．平衡常数K与温度的关系温度变化可逆反应的ΔH K的变化升温吸热反应，ΔH＞0 增大降温减小升温放热反应，ΔH＜0 减小降温增大 3.化学平衡与平衡转化率 (1)转化率和平衡转化率转化率有未达到平衡的转化率和已达到平衡的平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (2)转化率与温度的关系可逆反应的焓变ΔH 升高温度吸热反应，ΔH＞0 未达到平衡的转化率增大已达到平衡的平衡转化率增大放热反应，ΔH＜0 未达到平衡的转化率增大已达到平衡的平衡转化率减小 (3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体) 可逆反应改变条件平衡移动方向反应物转化率备注 A＋BC 增大A的浓度正向移动 α(A)减小 α(B)增大－ AB＋C 增大A的浓度正向移动 α(A)减小反应物转化率实际是考虑压强的影响 2AB＋C 增大A的浓度正向移动 α(A)不变 3AB＋C 增大A的浓度正向移动 α(A)增大 (4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数比投料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率一直相等。 4．转化率、产率、物质的量分数温度图像模型以密闭容器中发生某反应t s，反应物的转化率随温度的变化关系图像为例： 5．转化率、产率、物质的量分数时间图像模型解题宗旨：“先转先平数值大”原则和“定一议二”原则。图甲中，T2温度下先达到平衡，则T2＞T1，升高温度，反应物转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应。同理，图乙中，p1＞p2，增大压强，反应物转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体分子数减小的反应。图丙中，平衡状态相同，但达到平衡的时间不同，a表示使用了催化剂或增大压强(反应前后气体分子数相等的可逆反应) 1．(投料比和分布分数|2024·湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应：主反应：CH3OH(g)＋CO(g)===CH3COOH(g)　ΔH1 副反应：CH3OH(g)＋CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2 在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数 δeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(δCH3COOH＝\f(nCH3COOH,nCH3COOH＋nCH3COOCH3))) 随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．投料比x代表eq \f(nCH3OH,nCO) B．曲线c代表乙酸的分布分数 C．ΔH1＜0，ΔH2＞0 D．L、M、N三点的平衡常数：K(L)＝K(M)＞K(N) 解析：D　[题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，若投料比x代表eq \f(nCH3OH,nCO)，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知A、B均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表eq \f(nCO,nCH3OH)，曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)，据此作答。 A．根据分析可知，投料比x代表eq \f(nCO,nCH3OH)，故A错误；B.根据分析可知，曲线c表示CH3COOCH3分布分数，故B错误；C.根据分析可知，曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，当同一投料比时，观察图像可知T2时δ(CH3COOH)大于T1时δ(CH3COOH)，而T2＞T1可知，温度越高则δ(CH3COOH)越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，ΔH1＞0；曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)，当同一投料比时，观察可知T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时δ(CH3COOCH3)，而T2＞T1可知，温度越高则δ(CH3COOCH3)越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，ΔH2＜0，故C错误；D.L、M、N三点对应副反应ΔH2＜0，且TN＞TM＝TL，升高温度平衡逆向移动，K(L)＝K(M)＞K(N)，D正确。] 2．(催化剂的功效|2022·广东卷) 在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(Χ)＝1.0 mol·L－1·min－1 解析：D　[ 由题图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由题图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，故B错误；由题图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min内Y的浓度变化了2.0 mol/L，而a曲线表示X的浓度变化了2.0 mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比(变化量之比＝速率之比＝化学计量数之比)，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol/L，则v(Y)＝eq \f(ΔcY,Δt)＝eq \f(4.0 mol/L,2 min)＝2.0 mol·L－1·min－1，v(X)＝eq \f(1,2)v(Y)＝eq \f(1,2)×2.0 mol·L－1·min－1＝1.0 mol·L－1·min－1(速解：v＝eq \f(Δc,Δt)，计算确定D正确)，故D正确。] 3．(化学反应速率常数|2022·河北卷)(双选)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率v1＝k1c(X)，反应②的速率v2＝k2c(Y)，式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的ln k～eq \f(1,T)曲线。下列说法错误的是(　　) A．随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低 B．体系中v(X)＝v(Y)＋v(Z) C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定解析：AB　[ 恒温条件下，k1、k2不变，则速率v与反应物浓度有关，图甲中一直下降的曲线代表c(X)随时间的变化，一直上升的曲线代表c(Z)随时间的变化，先上升后下降的曲线代表c(Y)随时间的变化，随着c(X)的减小，c(Y)增大，反应①的速率降低，反应②的速率增大(图甲和信息中速率公式应用)，A错误；由图像甲知，在c(Y)达到最大值之前，单位时间内X 的浓度的减小量等于c(Y)与c(Z)增加量之和，即v(X)＝v(Y)＋v(Z)，而在c(Y)达到最大值之后，单位时间c(Z)的增加量等于c(Y)与c(X)的减少量之和，即v(X)＋v(Y)＝v(Z)(图甲的理解，c(Y)先增大，后减小)，B错误；由图乙可知，随着温度降低，k减小，则提高温度可以增大反应速率，再结合图甲，Y的浓度在某一时刻达到最大，则在提高温度的前提下控制反应时间可提高Y的产率，C正确；温度为T1时k1＝k2，降低温度时，k2<k1，v2减慢程度大，反应②成为总反应的决速步，D正确。] 1．(转化率与温度图像|2024·广东佛山模拟)向1 L恒容密闭容器中加入1 mol X和3 mol Y，发生反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，X的转化率α随温度T的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应第10 min的数据)。下列说法正确的是(　　) A．a点的反应速率v(Z)＝0.03 mol·L－1·min－1 B．a、b、c点对应的v逆(Y)大小关系为b＞c＞a C．c点时，每消耗3 mol Y的同时消耗2 mol Z D．若将容器容积扩大为2倍，则c点对应温度下的α(X)增大解析：C　[由题图可知，a点X的转化率为30%，故a点X的反应速率v(X)＝eq \f(1 mol×30%,1 L×10 min)＝0.03 mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，故a点的反应速率v(Z)＝2v(X)＝2×0.03 mol·L－1·min－1＝0.06 mol·L－1·min－1，A错误；温度越高，正、逆反应速率越快，故a、b、c点对应的v逆(Y)大小关系为c＞b＞a，B错误；由题图可知，c点时反应达到平衡，故每消耗3 mol Y的同时消耗2 mol Z，即正、逆反应速率相等，C正确；X(g)＋3Y(g) 2Z(g)正反应气体分子数减小，若将容器容积扩大为2倍，即减小反应体系压强，平衡逆向移动，则c点对应温度下的α(X)减小，D错误。] 2．(正逆反应速率与外因的关系|2024·河南郑州模拟)已知反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)　ΔH＞0。在716 K时向密闭容器中充入一定量的HI气体，平衡时气体混合物中HI的物质的量分数α(HI)为78%。测得v正～α(HI)和v逆～α(H2)的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　) A．该反应的压强平衡常数Kp约为0.02 B．增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数Kp不变 C．温度降低，v正、v逆均减小，平衡向逆反应方向移动 D．温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D 解析：D　[平衡时气体混合物中HI的物质的量分数α(HI)为78%，则α(H2)＝α(I2)＝11%，故HI的平衡分压为0.78p总，H2、I2的平衡分压均为0.11p总，该反应的压强平衡常数Kp＝eq \f(pH2·pI2,p2HI)＝eq \f(0.11p总2,0.78p总2)≈0.02，A项正确；2HI(g) H2(g)＋I2(g)反应前后气体的体积不变，故增大体系压强，平衡不发生移动，温度不变，平衡常数Kp不变，B项正确；正反应是吸热反应，温度降低，v正、v逆均减小，平衡逆向移动，C项正确；正反应吸热，升高温度，v正与v逆均增大，平衡正向移动，α(HI)减小，α(H2)增大，反应重新达到平衡，v正～α(HI)和v逆～α(H2)相对应的点分别为A点和E点，D项错误。] 3．(竞争反应体系|2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，温度升高，平衡逆向移动，CH4的平衡选择性降低。 CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 升高温度，平衡正向移动，CO平衡选择性升高。在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为eq \f(n生成CH4,n反应CO2)×100%。下列说法正确的是(　　) A．反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D．450 ℃时，提高eq \f(n起始H2,n起始CO2)的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值解析： D　[已知反应①：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1，反应②：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1.A项，根据盖斯定律，反应①－2×②得2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g) ΔH＝－164.7 kJ·mol－1－2×(＋41.2 kJ·mol－1)＝－247.1 kJ·mol－1，错误；B项，反应①的ΔH<0，升高温度，反应①平衡逆向移动，CH4的平衡选择性减小(竞争反应体系中，不同温度、不同催化剂发生的主要反应不同，即温度、催化剂对反应选择性有影响)，错误；C项，根据题图，CO2实际转化率在350～400 ℃范围内最高，最佳温度范围约为350～400 ℃，错误；D项，450 ℃时，提高eq \f(n起始H2,n起始CO2)的值反应①、②平衡均向正方向移动，增大压强，能使反应①平衡正向移动，故CO2平衡转化率增大(提高平衡转化率的方法。①调节p、T使平衡正移，则转化率增大；②浓度规律：增大反应物浓度，提高另一物质转化率，本身转化率降低)，能达到X点的值，正确。] $$

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