2-1 浓度-时间图像 【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

2-1 浓度-时间图像 · 图形呈现：以曲线图形式展示反应物或生成物浓度随时间的变化趋势，常伴随多组实验对比（如不同浓度、pH、催化剂条件）。 · 数据关联：通常配套实验条件表格，明确变量（如反应物浓度、催化剂质量、pH等），要求分析变量对反应速率或反应效果的影响。 · 考查范围：涉及化学反应速率计算、影响因素分析、离子方程式书写、催化机理、氧化还原反应、平衡判断等。 · 选项设置：选项多涉及定量计算、规律总结、原理判断，需结合图形与数据逻辑推理。 · 考查知识： · 化学反应速率：定义式 v=ΔcΔtv=ΔtΔc​，单位换算，平均速率与瞬时速率。 · 速率影响因素：浓度、温度、压强、催化剂、表面积、pH等。 · 离子方程式：书写规则（质量守恒、电荷守恒），pH对反应路径的影响。 · 氧化还原反应：电子转移、化合价变化、催化循环（如Mn²⁺催化H₂C₂O₄与KMnO₄反应）。 · 平衡与自发：平衡标志（密度、压强等）、ΔG判据（ΔH、ΔS影响）。 · 考查能力： · 读图能力：解读曲线斜率（反应速率）、趋势（反应程度）、对比多组数据。 · 数据分析：从表格中提取变量，关联图形变化，归纳规律。 · 逻辑推理：通过控制变量法推断因果关系，排除干扰选项。 · 知识迁移：将原理应用于新情境（如纳米铁除NO₃⁻、H₂O₂分解）。 · 考查方式： · 以真实科研情境为背景，通过图形和表格呈现数据，要求判断选项正误。 · 选项常设“陷阱”，如计算单位错误、离子方程式不合pH条件、忽略副反应。 第一步 审题定向 · 明确实验目的（如“探究纳米铁去除NO₃⁻的影响因素”）。 · 识别变量：从表格中找出自变量（如纳米铁质量、pH）和因变量（NO₃⁻浓度）。 第二步 读图析线 · 看趋势：浓度随时间上升（生成物）或下降（反应物）。 · 比斜率：斜率大 → 速率快；斜率变化 → 速率变化（如催化作用出现）。 · 找关键点：平衡点（浓度不变）、拐点（速率变化点）。 第三步 关联数据 · 将曲线与实验条件一一对应，分析变量如何影响速率。 · 例如：对比实验①和②（纳米铁质量不同），判断质量对速率的影响。 第四步 分析选项 · 定量计算：验证单位、公式（如 v=ΔcΔtv=ΔtΔc​）。 · 原理判断：离子方程式是否符合pH条件；催化机理是否合理。 · 规律总结：选项结论是否与多组数据一致（如“pH越小效果越好”需全面验证）。 第五步 验证答案 · 排除明显错误选项（如电荷不守恒、单位错误）。 · 用化学原理复核（如催化剂不改变平衡，只改变速率）。 · 反应速率： · 定义：v=ΔcΔtv=ΔtΔc​，单位：mol·L⁻¹·min⁻¹ 或 mol·L⁻¹·s⁻¹。 · 瞬时速率：曲线切线的斜率。 · 速率影响因素： · 浓度：增加反应物浓度，速率增大。 · 温度：升高温度，速率增大。 · 催化剂：降低活化能，可能涉及中间产物（如Mn²⁺在KMnO₄反应中）。 · 表面积：固体反应物表面积大，速率快（如纳米铁）。 · pH：影响反应路径（如碱性条件下H⁺不能出现）。 · 离子方程式书写： · 规则：质量守恒、电荷守恒。 · 弱电解质、沉淀、气体写化学式；注意pH条件（如碱性用OH⁻配平）。 · 氧化还原反应： · 电子守恒：氧化剂得电子数 = 还原剂失电子数。 · 催化循环：催化剂在反应中再生（如Mn(Ⅱ)→Mn(Ⅲ)→Mn(Ⅱ)）。 · 平衡与自发： · 平衡标志：恒容时密度不变（气体质量变）、压强不变（气体物质的量变）。 · 自发判据：ΔG = ΔH - TΔS < 0。 错误类型 示例 纠正 速率计算单位错误 漏写单位或单位不统一 速率单位为 mol·L⁻¹·min⁻¹ 或 mol·L⁻¹·s⁻¹ 忽略反应条件对机理的影响 在碱性条件下写 H⁺ 碱性条件下应用 OH⁻ 配平 误判“越…越…”类结论 “pH越小，反应速率一定越快” 需考虑反应物形态、催化剂活性等 混淆速率与平衡 认为速率快则平衡转化率高 速率与平衡无关 忽略图像坐标尺度 误判斜率大小 注意坐标轴是否等比例 【典例】 【审题】 1．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．实验①中，0~2小时内平均反应速率 B．实验③中，反应的离子方程式为： C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 【答案】C 【解析】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确； B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确； C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确； D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确； 综上所述，本题选C。 · 读图识坐标： 横轴：时间（h） 纵轴：离子浓度（mol/L） 三条曲线分别对应实验①、②、③ · 提取实验条件： ①：纳米铁 8 g，pH=6 ②：纳米铁 2 g，pH=6 ③：纳米铁 2 g，pH=8 · 分析曲线趋势： ①下降最快 → 纳米铁质量大，速率快 ②比③下降快 → pH=6 比 pH=8 更利于反应 · 逐项判断选项： A：计算速率时应注意单位与浓度变化量，判断其数值与表达式是否正确； B：pH=8 为碱性，不应出现 H⁺，判断离子方程式是否正确； C：对比①与②，判断纳米铁质量对速率的影响； D：对比②与③，判断 pH 对反应效果的影响，注意“越小越好”是否绝对成立。 · 得出结论：C 正确（纳米铁质量增加，速率加快）。 1．（2023·辽宁·高考真题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A．(Ⅲ)不能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为： 【答案】C 【解析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；答案选C。 2．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 【答案】C 【解析】A．图甲表明，相同时间内，pH=13的溶液中，H2O2的起始浓度越大，浓度的变化量越大，其分解速率越快，A正确；B．图乙表明，NaOH溶液浓度越小，相同时间内H2O2的浓度变化量越小，分解速率越慢，B正确；C．图丙表明，Mn2+浓度相同时，1.0mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量，所以溶液的碱性越强，H2O2的分解速率不一定越快，C不正确；D．图丙表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，图丁表明，碱性溶液中，Mn2+浓度越大，对H2O2分解速率的影响越大，D正确；故选C。 3．（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取不同浓度的葡萄糖溶液和溶液于试管中，再依次向试管中滴加酸性溶液，通过色度计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。 已知：（1）溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。 （2）酸性溶液与溶液反应时，某种历程可表示如图。 下列说法中不合理的是 A．从图1可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大 B．理论上，和的反应中参与反应的 C．图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关 D．图2中溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随浓度增大，反应历程中①、②、③、④速率均减小 【答案】D 【解析】A．由图1，葡萄糖浓度越大，透光率上升越快，由已知（1），即高锰酸根浓度下降越快，故反应速率越大，A正确；B．高锰酸钾氧化草酸，生成二价锰离子和二氧化碳，锰化合价从+7变为+2，得5个电子，碳化合价+3变为+4,1个草酸分子失2个电子，根据氧化还原反应得失电子守恒，KMnO4和H2C2O4的反应中参与反应的n(KMnO4)：n(H2C2O4)=2：5，B正确；C．由历程图，Mn2+可以作为高锰酸钾和草酸反应的催化剂，故图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成Mn2+有催化作用有关，C正确；D．随H2C2O4浓度增大，草酸根浓度增大，反应历程①中，草酸根是反应物，随浓度增大，历程①速率是增大的，故D错误；本题选D。 4．（2025·吉林延边·一模）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应为。其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如下图所示。若反应开始到c点用时1min，下列说法正确的是 A．正反应在较高温度下能自发进行 B．混合气体的密度不能作为反应的平衡标志 C．正反应速率： D．前1min内乙容器中X的反应速率为 【答案】C 【解析】恒温恒容条件下，容器内的压强与容器内的气体总物质的量成正比，该反应为一个正向气体的物质的量减少的反应，则容器内的压强开始就会减小，故乙为恒温过程；那么甲为绝热过程，甲容器开始压强升高，只能是温度升高引起的，说明该反应为放热反应()，以此解答。A．该反应的，结合分析知，该反应为放热反应()，根据的反应可自发进行知，正反应在较低温度下能自发进行，A错误；B．该反应有固体参与，则气体的总质量在平衡之前一直在变化，是一个变量，在恒容条件下，混合气体的密度也是一个变量，混合气体的密度不变可作为反应的平衡标志，B错误；C．a点和b点都是化学平衡状态，b点是在较低的温度、较小的压强下达到的平衡，而a点是在较高的温度、较大的压强下达到的平衡，则正反应速率：，C正确；D．因X为固体，不能用其表示反应速率，D错误；故选C。 2 / 7 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 2-1 浓度-时间图像 · 图形呈现：以曲线图形式展示反应物或生成物浓度随时间的变化趋势，常伴随多组实验对比（如不同浓度、pH、催化剂条件）。 · 数据关联：通常配套实验条件表格，明确变量（如反应物浓度、催化剂质量、pH等），要求分析变量对反应速率或反应效果的影响。 · 考查范围：涉及化学反应速率计算、影响因素分析、离子方程式书写、催化机理、氧化还原反应、平衡判断等。 · 选项设置：选项多涉及定量计算、规律总结、原理判断，需结合图形与数据逻辑推理。 · 考查知识： · 化学反应速率：定义式 v=ΔcΔtv=ΔtΔc​，单位换算，平均速率与瞬时速率。 · 速率影响因素：浓度、温度、压强、催化剂、表面积、pH等。 · 离子方程式：书写规则（质量守恒、电荷守恒），pH对反应路径的影响。 · 氧化还原反应：电子转移、化合价变化、催化循环（如Mn²⁺催化H₂C₂O₄与KMnO₄反应）。 · 平衡与自发：平衡标志（密度、压强等）、ΔG判据（ΔH、ΔS影响）。 · 考查能力： · 读图能力：解读曲线斜率（反应速率）、趋势（反应程度）、对比多组数据。 · 数据分析：从表格中提取变量，关联图形变化，归纳规律。 · 逻辑推理：通过控制变量法推断因果关系，排除干扰选项。 · 知识迁移：将原理应用于新情境（如纳米铁除NO₃⁻、H₂O₂分解）。 · 考查方式： · 以真实科研情境为背景，通过图形和表格呈现数据，要求判断选项正误。 · 选项常设“陷阱”，如计算单位错误、离子方程式不合pH条件、忽略副反应。 第一步 审题定向 · 明确实验目的（如“探究纳米铁去除NO₃⁻的影响因素”）。 · 识别变量：从表格中找出自变量（如纳米铁质量、pH）和因变量（NO₃⁻浓度）。 第二步 读图析线 · 看趋势：浓度随时间上升（生成物）或下降（反应物）。 · 比斜率：斜率大 → 速率快；斜率变化 → 速率变化（如催化作用出现）。 · 找关键点：平衡点（浓度不变）、拐点（速率变化点）。 第三步 关联数据 · 将曲线与实验条件一一对应，分析变量如何影响速率。 · 例如：对比实验①和②（纳米铁质量不同），判断质量对速率的影响。 第四步 分析选项 · 定量计算：验证单位、公式（如 v=ΔcΔtv=ΔtΔc​）。 · 原理判断：离子方程式是否符合pH条件；催化机理是否合理。 · 规律总结：选项结论是否与多组数据一致（如“pH越小效果越好”需全面验证）。 第五步 验证答案 · 排除明显错误选项（如电荷不守恒、单位错误）。 · 用化学原理复核（如催化剂不改变平衡，只改变速率）。 · 反应速率： · 定义：v=ΔcΔtv=ΔtΔc​，单位：mol·L⁻¹·min⁻¹ 或 mol·L⁻¹·s⁻¹。 · 瞬时速率：曲线切线的斜率。 · 速率影响因素： · 浓度：增加反应物浓度，速率增大。 · 温度：升高温度，速率增大。 · 催化剂：降低活化能，可能涉及中间产物（如Mn²⁺在KMnO₄反应中）。 · 表面积：固体反应物表面积大，速率快（如纳米铁）。 · pH：影响反应路径（如碱性条件下H⁺不能出现）。 · 离子方程式书写： · 规则：质量守恒、电荷守恒。 · 弱电解质、沉淀、气体写化学式；注意pH条件（如碱性用OH⁻配平）。 · 氧化还原反应： · 电子守恒：氧化剂得电子数 = 还原剂失电子数。 · 催化循环：催化剂在反应中再生（如Mn(Ⅱ)→Mn(Ⅲ)→Mn(Ⅱ)）。 · 平衡与自发： · 平衡标志：恒容时密度不变（气体质量变）、压强不变（气体物质的量变）。 · 自发判据：ΔG = ΔH - TΔS < 0。 错误类型 示例 纠正 速率计算单位错误 漏写单位或单位不统一 速率单位为 mol·L⁻¹·min⁻¹ 或 mol·L⁻¹·s⁻¹ 忽略反应条件对机理的影响 在碱性条件下写 H⁺ 碱性条件下应用 OH⁻ 配平 误判“越…越…”类结论 “pH越小，反应速率一定越快” 需考虑反应物形态、催化剂活性等 混淆速率与平衡 认为速率快则平衡转化率高 速率与平衡无关 忽略图像坐标尺度 误判斜率大小 注意坐标轴是否等比例 【典例】 【审题】 1．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．实验①中，0~2小时内平均反应速率 B．实验③中，反应的离子方程式为： C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 · 读图识坐标： 横轴：时间（h） 纵轴：离子浓度（mol/L） 三条曲线分别对应实验①、②、③ · 提取实验条件： ①：纳米铁 8 g，pH=6 ②：纳米铁 2 g，pH=6 ③：纳米铁 2 g，pH=8 · 分析曲线趋势： ①下降最快 → 纳米铁质量大，速率快 ②比③下降快 → pH=6 比 pH=8 更利于反应 · 逐项判断选项： A：计算速率时应注意单位与浓度变化量，判断其数值与表达式是否正确； B：pH=8 为碱性，不应出现 H⁺，判断离子方程式是否正确； C：对比①与②，判断纳米铁质量对速率的影响； D：对比②与③，判断 pH 对反应效果的影响，注意“越小越好”是否绝对成立。 · 得出结论：C 正确（纳米铁质量增加，速率加快）。 1．（2023·辽宁·高考真题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A．(Ⅲ)不能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为： 2．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 3．（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取不同浓度的葡萄糖溶液和溶液于试管中，再依次向试管中滴加酸性溶液，通过色度计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。 已知：（1）溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。 （2）酸性溶液与溶液反应时，某种历程可表示如图。 下列说法中不合理的是 A．从图1可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大 B．理论上，和的反应中参与反应的 C．图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关 D．图2中溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随浓度增大，反应历程中①、②、③、④速率均减小 4．（2025·吉林延边·一模）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应为。其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如下图所示。若反应开始到c点用时1min，下列说法正确的是 A．正反应在较高温度下能自发进行 B．混合气体的密度不能作为反应的平衡标志 C．正反应速率： D．前1min内乙容器中X的反应速率为 6 / 6 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $