第2章 第3节 第3课时 化学反应速率与化学平衡图像（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（鲁科版）

该高中化学课件聚焦化学反应速率与化学平衡图像，从v-t图（渐变类、断点类、平台类）到化学平衡图像（浓度-时间、速率-温度/压强等），构建“条件-速率-平衡移动”的逻辑支架，帮助学生衔接反应原理与图像分析。 其亮点在于分类清晰的图像类型、“断点/连续点/对称性”解题技巧及典例解析，融入变化观念与平衡思想、科学思维，通过SO₂氧化反应v-t图分析等实例，培养学生证据推理能力。学生能掌握图像解题方法，教师可直接用于教学提升效率。

第二章　化学反应的方向、限度与速率 第三节　化学反应的速率 第3课时　化学反应速率与化学平衡图像 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 目录 contents Part 01 夯基固本 新知探究 Part 02 检测效果 素养提升 Part 03 课时作业 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 夯基固体 新知探究 返回导航 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 T2＞T1 减小 逆向 放热 p1＞p2 正向 减小 ＞ 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 减小 逆向 ＜ 增大 正向 吸热 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 a c v(正)＝v(逆) 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 检测效果 素养提升 返回导航 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 课时作业（十三） 点击进入 word 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 谢谢观看 第二章　化学反应的方向、限度与速率 返回导航 1 学习目标 核心素养 1.认识化学反应速率图像和化学平衡图像的特点，掌握解答图像问题的一般方法。2.能够根据图像，了解外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响。 变化观念与平衡思想：通过对图像的分析，了解外界条件的变化对反应速率和化学平衡的影响。 知识点一　化学反应速率图像，(v­t图) 1．“渐变”类v ­t图——浓度对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)突变，而v′(逆)渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′(正)突变，平衡正向移动。 图像Ⅱ中，v′(正)渐变，v′(逆)突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度，使v′(逆)突变，平衡正向移动。 2．“断点”类v ­t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应)，改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。 图像Ⅱ中，v′(正)、v′(逆)都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应)，改变的条件是降低温度(或减小压强)。 3．“平台”类v ­t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响 图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。 [思考探究] 　对于反应2SO2(g)＋O2(g) ⥫⥬2SO3(g)　ΔH<0，根据下图，下列说法错误的是(　　) A．t2时使用了催化剂 B．t3时采取减小反应体系压强的措施 C．t5时采取升温的措施 D．反应在t6时刻，SO3体积分数最大 解析：选D　使用催化剂，正、逆反应速率都加快且相等，故A正确；若t3时减小反应体系压强，正、逆反应速率都减小，且平衡逆向移动，故B正确；若t5时升高温度，正、逆反应速率都加快，且平衡逆向移动，故C正确；t5时平衡逆向移动，达到平衡时SO3的体积分数减小，则反应在t6时刻，SO3体积分数不是最大，故D错误。 解答“v ­t”图的技巧与方法 (1)抓住“图像的断点”突破：即由图像中条件改变的瞬间，正、逆反应速率的变化情况进行分析：若均增大或均减小，一般为温度、压强和催化剂；若正、逆反应只有一个速率改变，则改变的条件为浓度。 (2)抓住“图像的连续点”突破：通过改变条件的瞬时速率后，正、逆反应速率的继续变化，可以确定平衡移动的方向。 (3)抓住“图像的对称性”突破：一般速率时间图像中，平衡移动时正、逆反应速率的变化情况为一增一减，且呈对称图形，所以如果图中只提供正、逆反应速率中的一种变化情况，则可根据对称性，确定另外一方的变化情况。 [典例1]　我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目的生产过程：先用煤制得乙酸甲酯，再将乙酸甲酯转化为乙醇。乙酸甲酯转化为乙醇涉及反应原理：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)⥫⥬C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH<0。如图表示合成反应在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法不正确的是(　　) A．t1时改变的条件是升高温度 B．t3时改变的条件是加入高效催化剂 C．t4时改变的条件是增大反应容器容积，使体系压强减小 D．在到达化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t2～t3 [解析]　升高温度，正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，因此t1时改变的条件是升高温度，故A正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，因此t3时改变的条件是加入高效催化剂，故B正确；当温度一定时，增大反应容器容积，压强减小，平衡逆向移动，正、逆反应速率都减小，故C正确；由图可知，在到达化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t5～t6，故D不正确。 [答案]　D 1．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) ⥫⥬2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(　　) A.t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂 C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度 解析：选B　t1～t2，v正先增大后逐渐减小，说明平衡正向移动，而根据ΔH<0可知，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡应逆向移动，故t1～t2不是升高温度，可能是增大压强或者增大反应物浓度，A项错误；t2～t3，正、逆反应速率同等程度地增大，可能是使用了催化剂，B项正确；t3～t4，v正先减小后逐渐增大，而增大压强正、逆反应速率都会增大，故C项错误；t4时若是降低温度，v正在t4时刻应瞬间减小，故D项错误。 知识点二　化学平衡图像 1．浓度­时间图(c­t图像) 此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图像中各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的系数关系。如图所示： 增大压强充入O2 　 2．速率­温度(压强)图(v ­T或v­p图像) 反映正、逆反应速率(或放热、吸热反应的速率)随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的ΔH或气体体积关系。如图所示： 3．百分含量(或转化率)­时间­温度(或压强)图像 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[仍以aA(g)＋bB(g) ⥫⥬cC(g)为例]。 根据图像回答下列问题： (1)图1中，温度T1，T2的大小关系是 ，温度升高，C%(C的含量) ，化学平衡 移动，正反应是 反应。 (2)图2中，压强p1、p2的大小关系是 ，压强增大，A%(A的含量) ，化学平衡 移动，a＋b c。 4．百分含量(或转化率)­压强­温度图象 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线，所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系：即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应aA(g)＋bB(g) ⥫⥬cC(g)在不同温度下(T1<T2)，压强(p)与混合气体中C的含量(C%)的关系图像如图所示。根据图像回答下列问题： (1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C% ，化学平衡 移动，a＋b c。 (2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C% ，化学平衡 移动，正反应是 反应。 5．平衡常数变化图像 平衡常数只随温度的变化而变化。对于反应2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)ΔH<0，温度升高，正反应的平衡常数 ，逆反应的平衡常数 。如图所示。 6．其他类型 如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大(平衡)转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v(正)>v(逆)的点是 ，表示v(正)<v(逆)的点是 ，而b、d点表示 。 [思考探究] 　煤化工中常需研究不同条件下平衡移动方向与反应转化率等问题。已如煤化工中常见反应CO(g)＋H2O(g) ⥫⥬H2(g)＋CO2(g)　ΔH<0，下列图像正确的是(　　) 解析：选B　该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的体积分数减小，与图像不符，故A错误；该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则逆反应速率大于正反应速率，与图像一致，故B正确；升高温度平衡逆向移动，CO的体积分数增大，而增大压强平衡不移动，CO的体积分数不变，均与图像不符，故C错误；该反应的正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，平衡常数增大，与图像不符，故D错误。 [典例2]　可逆反应L(s)＋aG(g) ⥫⥬bR(g)　ΔH，达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数，压强p1>p2。下列判断正确的是(　　) A．1＋a＜b B．ΔH＜0 C．a＞b D．增加L的物质的量，可提高G的转化率 [解析]　由图像曲线的变化特点可知，升高温度，G的体积分数减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，说明该反应的正方向为吸热反应；增大压强，G的体积分数减小，则平衡向正反应方向移动，说明a>b；L为固体，浓度为常数，增加L的物质的量，平衡不移动，G的转化率不变。 [答案]　C 2．可逆反应mX(g)＋nY(g) ⥫⥬xZ(g)在不同温度及压强(p1和p2)条件下反应物X的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是(　　) A．正反应吸热，m＋n<x B．正反应吸热，m＋n>x C．正反应放热，m＋n<x D．正反应放热，m＋n>x 解析：选D　根据第二个图像，随着温度的升高，X的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应；从第一个图像看出，在P1下先达到平衡，可知p1>p2，则增大压强时，X的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，m＋n>x。 [课堂检测] 1．反应：aA(g)＋bB(g) ⥫⥬cC(g)＋dD(g)　ΔH，学习小组针对反应特点与对应的图像展开了讨论，其中不正确的是(　　) A.图①中，若p1>p2，则a＋b>c＋d B．图②中，若T2>T1，则ΔH<0且a＋b＝c＋d C．图③中，t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂 D．图④中，若ΔH<0，则纵坐标不可能表示反应物的转化率 解析：选C　由图①可知，增大压强，A的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应是气体体积减小的反应，所以a＋b>c＋d，故A正确；温度越高，A的平衡转化率越低，说明该反应为放热反应，ΔH<0，压强增大，A的平衡转化率不变，说明压强对平衡无影响，所以a＋b＝c＋d，故B正确；图③中，t1时刻改变条件，正、逆反应速率同时增大并且平衡不移动，则改变的条件可能是加入了催化剂，也可能是增大了压强，且该反应为气体体积不变的反应，故C错误；由图④可知，T1>T2，升高温度，若ΔH<0，平衡逆向移动，反应物的转化率减小，与图像不符，所以纵坐标不可能表示的是反应物的转化率，故D正确。 2．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[0～t1阶段的c(B)变化未画出]。乙图为某些时刻改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变某一反应条件(浓度、温度、压强、催化剂)且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。 甲 乙 下列说法中不正确的是(　　) A．若t1＝15 s，则用C的浓度变化表示0～t1时间段的平均反应速率为0.004 mol·L-1·s-1 B．t4时刻改变的条件一定为减小压强 C．该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 mol D．该化学反应方程式为3A(g) ⥫⥬B(g)＋2C(g) 解析：选C　若t1＝15 s，生成物C在0～t1时间段的平均反应速率v＝ eq \f((Δc),(Δt))＝ eq \f(0.11－0.05,15) mol·L-1·s-1＝0.004 mol·L-1·s-1，A项正确； t4时刻改变条件，正、逆反应速率都减小且平衡不移动，已知t3～t4阶段为使用催化剂，则该反应为反应前后气体分子数不变的反应，在t4时刻改变的条件一定为减小压强，B项正确；根据甲图可知，反应达到平衡时，A的浓度变化量Δc(A)＝0.15 mol·L-1－0.06 mol·L-1＝0.09 mol·L-1，C的浓度变化量Δc(C)＝0.11 mol·L-1－0.05 mol·L-1＝0.06 mol·L-1，则反应方程式中A与C的化学计量数之比为0.09 mol·L-1∶0.06 mol·L-1＝3∶2，由B项分析可知该反应为反应前后气体分子数不变的反应，则该反应方程式为3A(g) ⥫⥬B(g)＋2C(g)，所以反应达到平衡状态时，B的浓度变化量 为 eq \f(1,2)Δc(C)＝ eq \f(1,2)×0.06 mol·L-1＝0.03 mol·L-1，容器的容积为2 L，则B的起始物质的量为(0.05 mol·L-1－0.03 mol·L-1)×2 L＝0.04 mol，C项错误，D项正确。 3．下列图示与对应的叙述相符的是(　　) A．由图甲表示的反应速率随温度变化的关系可知该反应的ΔH>0 B．图乙表示反应NH2COONH4(s) ⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡后，增大压强，反应速率和时间的关系，达到新平衡后，氨气浓度不变，压强也不变 C.图丙向容器中充入1 mol N2、3 mol H2，充分反应后放出热量92.2 kJ D．图丁可表示在不同压强p1、p2(p1>p2)下，反应CO(g)＋2H2(g) ⥫⥬CH3OH(g) ΔH<0达到平衡后，甲醇百分含量随温度变化的情况 解析：选B　由图甲可知，温度升高，平衡逆向移动，所以该反应的ΔH<0，A项错误；反应NH2COONH4(s) ⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡后，增大压强的瞬间，逆反应速率突然增大，之后逆反应速率逐渐减小，达到新平衡后，氨气浓度不变，压强也不变，B项正确；向容器中充入1 mol N2、3 mol H2，由于该反应为可逆反应，所以充分反应后放出的热量小于92.2 kJ，C项错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的百分含量减小，增大压强，平衡正向移动，甲醇的百分含量增大，所以p1<p2，与题意不符，D项错误。 4．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L-1CO2、0.1 mol·L-1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g) ⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是(　　) A．上述反应的ΔH<0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正>v逆 解析：选A　p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；压强为p4、温度为1100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c平(CH4)＝0.02 mol·L-1，c平(CO2)＝0.02 mol·L-1，c平(CO)＝0.16 mol·L-1 ， c平(H2)＝0.16 mol·L-1，即平衡常数K＝ eq \f(0.162×0.162,0.02×0.02)≈1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正>v逆，D项正确。 5．可逆反应mA(g) ⥫⥬nB(g)＋pC(S)　ΔH＝Q kJ/mol，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是(　　) A．m>n，Q>0 B．m>n＋p，Q>0 C．m>n ，Q<0 D．m<n＋p，Q<0 解析：选C　由左图知，升温v逆>v正，即平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0；由右图知，增大压强v正>v逆，平衡正向移动，则正反应为气体分子数减小的反应，即m>n。 6．一定条件下，A(g)＋B(g) ⥫⥬C(g)　ΔH<O，达到平衡后根据下列图像判断： (1)升高温度，达到新平衡的是________(填“A”“B”“C”“D”“E”，下同)，新平衡中C的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (2)减小压强，达到新平衡的是________，A的转化率________。 (3)减小C的量，达到新平衡的是________。 (4)增加A的量，达到新平衡的是________，此时B的转化率______，A的转化率______。 (5)使用催化剂，达到新平衡的是________，C的质量分数________。 解析：(1)升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，此反应中向逆反应方向移动，图像B符合，因为向逆反应方向移动，消耗C，则C的体积分数减小；(2)减小压强，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，图像C符合，A的转化率减小；(3)减小C的量，减小生成物的浓度，反应物的浓度不变，平衡向正反应方向移动，图像E符合；(4)增加A的量，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，图像A符合，B的转化率增大，A的转化率减小；(5)催化剂对化学平衡无影响，使化学反应速率升高，图像D符合，C的质量分数不变。 答案：(1)B　减小　(2)C　减小　(3)E　(4)A　增大　减小　(5)D　不变 $$