第6章 专题提升（一）化学反应速率与化学平衡图像-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

专题提升（一）化学反应速率与化学平衡图像 【目标】 学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相关问题。 【知识整合】 1．化学反应速率图像题的一般类型 (1)物质的量(或浓度)－时间图像 若某物质的物质的量从零开始增加，说明反应起始未加该物质，该物质是生成物；分析一段时间后物质的物质的量(或浓度)的变化，由此能计算反应物的转化率；曲线达到平台，物质的物质的量(或浓度)不再变化，故反应达到平衡状态。 (2)反应速率－时间图像 根据起始时反应速率的大小，分析起始投料量，得出反应物与生成物；依据各物质的反应速率关系能得出反应的化学方程式等；曲线达到平台，反应速率不再变化，故反应达到平衡状态。 (3)实际反应中的速率图像分析 实际反应过程中，各物质的浓度不断变化，反应温度也可能改变，因此同时影响化学反应速率的外因可能有两个或多个，化学反应速率发生变化的原因不能取决于某一个外因，而是要分析哪个因素起主导作用，抓住矛盾的主要方面分析，忽略或弱化矛盾的次要方面。 2．化学反应速率图像题的一般解题思路 (1)关注“面”——明确研究对象 理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。弄清楚是物质的量还是浓度随时间的变化。 (2)关注“线” ①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。 ②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。 (3)关注“点” 解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等，理解这些特殊点的意义。 【典例分析】 【典例】 NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)，反应过程放热，现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是(　　) A．NO2和N2O4在a点时浓度相等，a点达到了化学平衡状态 B．前10 min内用v(N2O4)表示的平均反应速率为0.04 mol/(L·min) C．反应速率v正(b点)<v正(d点) D．容器内气体密度不变时，该反应达到了平衡状态 解析：选C。10 min内Y变化量为0.6－0.4＝0.2 mol/L，而X为0.6－0.2＝0.4 mol/L，所以Y为N2O4而X为NO2。化学平衡时各物质的浓度不再发生变化，但a点之后各物质浓度发生变化，所以a点没有达到平衡，A项错误；由上分析N2O4的变化量为0.2 mol/L，则v＝02 mol/(L·min)，B项错误；d点NO2的浓度高于b点，所以v正(b点)<v正(d点)，C项正确；恒容条件下，反应体系质量不变，体系的密度始终不发生改变，所以密度不变不能判断平衡，D项错误。 【对点练】 1.将除去氧化膜的镁条放入少量稀盐酸中进行实验，测得氢气的产生速率(v)随时间(t)的变化情况如图所示，下列说法中不正确的是(　　) A．镁条与稀盐酸反应的离子方程式：Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑ B．t1→t2速率变化的主要原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高 C．t2→t3速率变化的主要原因是随着反应的进行c(H＋)下降 D．t2→t3速率变化的主要原因是随着反应的进行温度逐渐降低 解析：选D。t1→t2过程中，c(H＋)逐渐减小，反应速率应该逐渐减小，但实际上反应速率逐渐增大，说明该反应过程中放热，体系的温度逐渐升高，且温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响，B正确；t2→t3过程中，c(H＋)逐渐减小，溶液温度逐渐升高，所以t2→t3速率变化的主要原因是随着反应的进行c(H＋)减小，C正确，D错误。 2．在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是(　　) A．该反应的化学方程式为A(g)＋3B(g)⥫⥬2C(g) B．在t1 s时，v正(A)＝0 C．(t1＋10) s时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．若该反应在绝热容器中进行，也在t1时刻达到平衡 解析：选C。 A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了0.8 mol·L-1－0.2 mol·L-1＝0.6 mol·L-1，B的浓度减小了0.5 mol·L-1－0.3 mol·L-1＝0.2 mol·L-1，C的浓度增大了0.4 mol·L-1－0＝0.4 mol·L-1，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)，错误。B项，在t1 s时，反应达到平衡状态，但是正、逆反应速率不为0，错误。C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确。D项，若该反应在绝热容器中进行，随反应的进行温度会发生变化，反应速率也会发生变化，不会在t1时刻达到平衡，错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$