2-2 速率-时间图像 【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

2-2 速率-时间图像 · 图像形式：以反应速率（v）随时间（t）的变化曲线为核心，通常包括正、逆反应速率两条曲线，或浓度（c）随时间变化的曲线。 · 转折点设计：图像中常出现一个或多个关键时间点（如t₁、t₂），表示外界条件（温度、压强、浓度、催化剂等）的突然改变，考查条件变化对反应速率和平衡的影响。 · 动态平衡分析：通过曲线变化展示平衡移动过程，要求学生推断平衡移动方向、条件改变类型及相关物理量（如转化率、平均分子量）的变化。 · 综合性强：常结合气体反应、焓变、催化剂等知识点，融合图像分析与原理应用。 · 考查知识： · 化学平衡理论：勒查特列原理、平衡移动规律。 · 反应速率理论：速率定义、影响因素（浓度、温度、压强、催化剂）。 · 气体定律：平均摩尔质量、气体分子数变化的相关计算。 · 反应热力学：焓变（ΔH）与吸热/放热反应的判断。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线走势、转折点中提取关键信息。 · 逻辑推理能力：根据速率变化推断条件改变类型及平衡移动方向。 · 原理应用能力：灵活运用勒查特列原理解决实际问题。 · 综合判断能力：结合选项排除干扰，选出正确答案。 · 考查方式： · 通过v-t或c-t图像呈现反应过程，设置条件改变情景。 · 选项涉及条件改变类型、平衡移动方向、物理量变化等，常包含易混淆点。 · 识图定位： · 识别正、逆反应速率曲线：通常起始时正反应速率最大（从纯反应物开始），逆反应速率为零。 · 确定平衡点：正逆反应速率相等时达到平衡。 · 分析转折点： · 观察条件改变瞬间的速率变化：速率突然跳跃通常表示浓度或压强改变；速率渐变但平衡移动表示温度改变。 · 比较正逆速率变化幅度：判断平衡移动方向。 · 推断条件改变： · 浓度改变：增加反应物浓度，正反应速率瞬间增大；增加生成物浓度，逆反应速率瞬间增大。 · 压强改变（仅对气体反应）：增大压强，正逆速率均增大，但气体分子数减小的一方增加更显著。 · 温度改变：升高温度，正逆速率均增大，但吸热方向增加更显著。 · 催化剂：正逆速率同等程度增大，平衡不移动。 · 应用勒查特列原理： · 根据条件改变类型，判断平衡移动方向。 · 验证选项： · 结合反应特征（如气体分子数变化、焓变）逐一分析选项。 · 化学平衡： · 动态平衡：正逆反应速率相等。 · 勒查特列原理：条件改变时，平衡向减弱这种改变的方向移动。 · 反应速率影响因素： · 浓度：增加反应物浓度，正反应速率增大。 · 温度：升高温度，速率增大；平衡向吸热方向移动（ΔH > 0吸热，ΔH < 0放热）。 · 压强（仅对气体）：增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动。 · 催化剂：同等加快正逆反应速率，不改变平衡位置。 · 气体相关计算： · 平均摩尔质量 = 总质量 / 总物质的量。 · 气体分子数增加时，总物质的量增大，平均摩尔质量减小（总质量不变）。 · 反应特征： · 气体分子数变化：反应前后气体分子数是否变化。 · 焓变：吸热或放热反应。 1. 混淆速率与平衡： · 错误：认为速率增大平衡一定正向移动。 · 正确：速率增大不一定平衡移动，需看正逆速率相对大小。 2. 忽略反应物状态： · 错误：对非气体反应应用压强影响。 · 正确：压强改变只影响有气体参与的反应。 3. 错误应用勒查特列原理： · 错误：增加反应物浓度，自身转化率一定增大。 · 正确：增加反应物浓度，平衡正向移动，但该反应物转化率可能降低。 4. 图像误读： · 错误：将正逆曲线搞混。 · 正确：起始时正反应速率最大，逆反应速率为零。 5. 催化剂误解： · 错误：催化剂改变平衡点。 · 正确：催化剂只缩短达到平衡时间，不改变平衡浓度。 6. 平均分子量计算错误： · 错误：认为气体总质量变化。 · 正确：恒容密闭容器中，气体总质量不变，总物质的量变化影响平均分子量。 【典例】 【审题】 1．（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 · 理解反应特征： 反应为乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气，是气体分子数增加的反应（1 mol → 2 mol）。 恒容容器，初始只充入乙苯，因此开始时正反应速率最大，逆反应速率为零。 · 分析图像（基于解析描述）： 曲线①从高值下降，应为正反应速率。 曲线②从零上升，应为逆反应速率。 在t₂时正逆速率相等，达到平衡。 · 逐项分析选项： A选项：加入催化剂，t₁时可能达到平衡状态。 审题：催化剂同等加快正逆速率，缩短达到平衡时间。无催化剂时平衡在t₂达到，加入催化剂后平衡时间提前，t₁可能达到平衡。✅正确。 B选项：曲线①表示的是逆反应的v-t关系。 审题：根据反应起始特征，曲线①应为正反应速率。❌错误。 C选项：t₁时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大。 审题：t₁时间内反应正向进行，气体总质量不变，但总物质的量增大（1 mol → 2 mol），平均摩尔质量减小。❌错误。 D选项：t₃时向容器中再充入乙苯，反应再次达到平衡时乙苯的转化率增大。 审题：恒容下增加反应物浓度，平衡正向移动，但乙苯的转化率降低（因自身量增加）。❌错误。 · 关键审题点： 正确识别正逆曲线是解题基础。 理解气体分子数变化对平均摩尔质量的影响。 掌握增加反应物浓度对自身转化率的影响。 1．（25-26高二上·安徽黄山·期中）已知图一表示的是可逆反应A(g)+B(g)⇌C(s)+D(g)    △H＞0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g) △H＜0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是(　　) A．若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的△H增大 B．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小 2．（2024高三上·上海青浦·期末）如图表示反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况，试根据如图所示曲线判断下列说法中可能正确的是(　　) A．t1时只减小了压强 B．t1时只降低了温度 C．t1时只减小了NH3的浓度，平衡向正反应方向移动 D．t1时减小N2的浓度，同时增加了NH3的浓度 3．（14-15高三·甘肃·阶段练习）可逆反应，在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．维持温度、反应体系容积不变，时充入 B．维持温度、压强不变，时充入 C．维持体积不变，时升高反应体系温度 D．维持温度、容积不变，时充入一定量Ar 4．（2018·上海青浦·二模）如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列结论错误的是 A．正反应是放热反应 B．A、B一定都是气体 C．D一定不是气体 D．C可能是气体 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 $ 2-2 速率-时间图像 · 图像形式：以反应速率（v）随时间（t）的变化曲线为核心，通常包括正、逆反应速率两条曲线，或浓度（c）随时间变化的曲线。 · 转折点设计：图像中常出现一个或多个关键时间点（如t₁、t₂），表示外界条件（温度、压强、浓度、催化剂等）的突然改变，考查条件变化对反应速率和平衡的影响。 · 动态平衡分析：通过曲线变化展示平衡移动过程，要求学生推断平衡移动方向、条件改变类型及相关物理量（如转化率、平均分子量）的变化。 · 综合性强：常结合气体反应、焓变、催化剂等知识点，融合图像分析与原理应用。 · 考查知识： · 化学平衡理论：勒查特列原理、平衡移动规律。 · 反应速率理论：速率定义、影响因素（浓度、温度、压强、催化剂）。 · 气体定律：平均摩尔质量、气体分子数变化的相关计算。 · 反应热力学：焓变（ΔH）与吸热/放热反应的判断。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线走势、转折点中提取关键信息。 · 逻辑推理能力：根据速率变化推断条件改变类型及平衡移动方向。 · 原理应用能力：灵活运用勒查特列原理解决实际问题。 · 综合判断能力：结合选项排除干扰，选出正确答案。 · 考查方式： · 通过v-t或c-t图像呈现反应过程，设置条件改变情景。 · 选项涉及条件改变类型、平衡移动方向、物理量变化等，常包含易混淆点。 · 识图定位： · 识别正、逆反应速率曲线：通常起始时正反应速率最大（从纯反应物开始），逆反应速率为零。 · 确定平衡点：正逆反应速率相等时达到平衡。 · 分析转折点： · 观察条件改变瞬间的速率变化：速率突然跳跃通常表示浓度或压强改变；速率渐变但平衡移动表示温度改变。 · 比较正逆速率变化幅度：判断平衡移动方向。 · 推断条件改变： · 浓度改变：增加反应物浓度，正反应速率瞬间增大；增加生成物浓度，逆反应速率瞬间增大。 · 压强改变（仅对气体反应）：增大压强，正逆速率均增大，但气体分子数减小的一方增加更显著。 · 温度改变：升高温度，正逆速率均增大，但吸热方向增加更显著。 · 催化剂：正逆速率同等程度增大，平衡不移动。 · 应用勒查特列原理： · 根据条件改变类型，判断平衡移动方向。 · 验证选项： · 结合反应特征（如气体分子数变化、焓变）逐一分析选项。 · 化学平衡： · 动态平衡：正逆反应速率相等。 · 勒查特列原理：条件改变时，平衡向减弱这种改变的方向移动。 · 反应速率影响因素： · 浓度：增加反应物浓度，正反应速率增大。 · 温度：升高温度，速率增大；平衡向吸热方向移动（ΔH > 0吸热，ΔH < 0放热）。 · 压强（仅对气体）：增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动。 · 催化剂：同等加快正逆反应速率，不改变平衡位置。 · 气体相关计算： · 平均摩尔质量 = 总质量 / 总物质的量。 · 气体分子数增加时，总物质的量增大，平均摩尔质量减小（总质量不变）。 · 反应特征： · 气体分子数变化：反应前后气体分子数是否变化。 · 焓变：吸热或放热反应。 1. 混淆速率与平衡： · 错误：认为速率增大平衡一定正向移动。 · 正确：速率增大不一定平衡移动，需看正逆速率相对大小。 2. 忽略反应物状态： · 错误：对非气体反应应用压强影响。 · 正确：压强改变只影响有气体参与的反应。 3. 错误应用勒查特列原理： · 错误：增加反应物浓度，自身转化率一定增大。 · 正确：增加反应物浓度，平衡正向移动，但该反应物转化率可能降低。 4. 图像误读： · 错误：将正逆曲线搞混。 · 正确：起始时正反应速率最大，逆反应速率为零。 5. 催化剂误解： · 错误：催化剂改变平衡点。 · 正确：催化剂只缩短达到平衡时间，不改变平衡浓度。 6. 平均分子量计算错误： · 错误：认为气体总质量变化。 · 正确：恒容密闭容器中，气体总质量不变，总物质的量变化影响平均分子量。 【典例】 【审题】 1．（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 【答案】A 【解析】A．加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，无催化剂时平衡在达到，加入催化剂后达到平衡时间提前，可能达到平衡，A正确； B．反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，反应开始时正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，因此曲线①为正反应速率，曲线②为逆反应速率，B错误； C．时间内反应正向进行，气体总质量不变，气体总物质的量增大，气体平均摩尔质量减小，C错误； D．时再充入乙苯，恒容下相当于增大压强，平衡逆向移动，乙苯转化率减小，D错误； 故答案选A。 · 理解反应特征： 反应为乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气，是气体分子数增加的反应（1 mol → 2 mol）。 恒容容器，初始只充入乙苯，因此开始时正反应速率最大，逆反应速率为零。 · 分析图像（基于解析描述）： 曲线①从高值下降，应为正反应速率。 曲线②从零上升，应为逆反应速率。 在t₂时正逆速率相等，达到平衡。 · 逐项分析选项： A选项：加入催化剂，t₁时可能达到平衡状态。 审题：催化剂同等加快正逆速率，缩短达到平衡时间。无催化剂时平衡在t₂达到，加入催化剂后平衡时间提前，t₁可能达到平衡。✅正确。 B选项：曲线①表示的是逆反应的v-t关系。 审题：根据反应起始特征，曲线①应为正反应速率。❌错误。 C选项：t₁时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大。 审题：t₁时间内反应正向进行，气体总质量不变，但总物质的量增大（1 mol → 2 mol），平均摩尔质量减小。❌错误。 D选项：t₃时向容器中再充入乙苯，反应再次达到平衡时乙苯的转化率增大。 审题：恒容下增加反应物浓度，平衡正向移动，但乙苯的转化率降低（因自身量增加）。❌错误。 · 关键审题点： 正确识别正逆曲线是解题基础。 理解气体分子数变化对平均摩尔质量的影响。 掌握增加反应物浓度对自身转化率的影响。 1．（25-26高二上·安徽黄山·期中）已知图一表示的是可逆反应A(g)+B(g)⇌C(s)+D(g)    △H＞0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g) △H＜0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是(　　) A．若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的△H增大 B．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小 【答案】B 【解析】A. 反应的焓变只和反应物以及生成物的能量有关，和压强之间没有联系，故A错误；B. CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g)△H>0，正反应是气体体积减小吸热反应，升高温度或增大压强，正逆速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图一与实际相符合，故B正确；C. 反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0，正反应是气体体积减小放热反应，增大压强，改变体积的瞬间都浓度增大，平衡向正反应方向移动，但升高温度，平衡向逆反应方向移动，改变条件的瞬间，浓度不变，图二与实际不相符，故C错误；D. 图二t1时刻改变的条件是增大压强，平衡向逆反应方向移动，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量将增大，故D错误；故答案选：B。 3．（2024高三上·上海青浦·期末）如图表示反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况，试根据如图所示曲线判断下列说法中可能正确的是(　　) A．t1时只减小了压强 B．t1时只降低了温度 C．t1时只减小了NH3的浓度，平衡向正反应方向移动 D．t1时减小N2的浓度，同时增加了NH3的浓度 【答案】D 【解析】根据图知，t1时正反应速率减小，且随着反应的进行，正反应速率逐渐增大，说明平衡向逆反应方向移动，当达到平衡状态时，正反应速率大于原来平衡反应速率，说明反应物浓度增大，以此解答该题。A．t1时只减小了压强，平衡向逆反应方向移动，则正反应速率增大，但平衡时正反应速率小于原来平衡反应速率，故A错误；B．t1时只降低了温度，平衡向正反应发现移动，正反应速率逐渐减小，故B错误；C．t1时减小了NH3的浓度，平衡向正反应方向移动，但正反应速率在改变条件时刻不变，故C错误；D．t1时减小N2浓度，同时增加了NH3的浓度，平衡向逆反应方向移动，如果增加氨气浓度大于减少氮气浓度的2倍时，达到平衡状态，氮气浓度大于原来浓度，则正反应速率大于原来平衡反应速率，故D正确。故选：D。 3．（14-15高三·甘肃·阶段练习）可逆反应，在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．维持温度、反应体系容积不变，时充入 B．维持温度、压强不变，时充入 C．维持体积不变，时升高反应体系温度 D．维持温度、容积不变，时充入一定量Ar 【答案】B 【解析】在t1时刻，改变条件后，正反应速率降低，逆反应速率升高，平衡逆向移动，据此解答。A. 维持温度、反应体系容积不变，时充入，时逆反应速率增大、正反应速率不变，故A不选； B. 维持温度、压强不变，时充入，时逆反应速率增大，且体积增大导致正反应速率减小，故B选；C. 维持体积不变，时升高反应体系温度，正逆反应速率均增大，与图象不符，故C不选；D. 维持温度、容积不变，时充入一定量Ar，反应体系中各物质浓度不变，正逆反应速率均不变，故D不选；故选：B。 4．（2018·上海青浦·二模）如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列结论错误的是 A．正反应是放热反应 B．A、B一定都是气体 C．D一定不是气体 D．C可能是气体 【答案】D 【解析】根据图象可知,降低温度后,v正′＞v逆′，平衡右移，故正反应为放热反应，故A正确；增大压强后，v正″、v逆″均立即增大且v正″＞v逆″，平衡右移，故此反应为有气体参加和生成的反应，且正反应为气体的物质的量减小的反应。故若A和B均为气体，则D一定不是气体，C一定是气体；若A或B任何一种不是气体，若使平衡右移，则需C和D均不是气体，则无法满足加压时v逆″也立即增大的情况，故不成立。即A和B均为气体，C一定为气体，D一定不是气体，故B、C正确，D错误。故选D。 5 / 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 $