题型08 反应速率与化学平衡图像分析(题型专练)(广东专用)2026年高考化学二轮复习讲练测

2025-12-12
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题型08 反应速率与化学平衡图像分析目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 反应历程机理图【重】 考向02 催化机理循环图 考向03 速率与平衡曲线图【难】 第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战 以化学反应速率、化学平衡知识为主题,借助图像、图表、反应历程或机理的呈现形式,综合考查关联知识,主要涉及反应速率和化学平衡的特征分析与曲线判断、反应速率和平衡常数的基础计算、影响因素的分析与条件的选择等。该部分考查常以图像为载体,以反应过程中物质的变化或能量的变化为主要信息源,以陌生的反应历程方程式为材料命制组合题。主要考查信息处理能力、学科内综合分析能力、问题解决能力,外显“变化观念与平衡思想”的核心素养。 考向01 反应历程机理图 【例1-1】(24-25高三上·广东深圳·月考)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:、,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【例1-2】(2025·广东广州·三模)在NaOH溶液中发生水解反应,反应历程如下,下列说法正确的是 A.该历程中,的水解速率主要受到浓度大小的影响 B.中4个碳原子不在同一平面内 C.的水解反应属于基元反应 D.升高温度,的水解反应平衡转化率减小 1.催化剂能改变反应的__历程__,降低反应的__活化能__,使更多的分子变为活化分子,提高了活化分子的__百分数__,所以催化剂使反应速率大大增加。但是催化剂不能改变反应的__焓变__(图中__Ea__表示正反应的活化能,__Ea′__表示逆反应的活化能。反应为放热反应)。在可逆反应中,催化剂只能缩短反应达到平衡的时间,而不能使化学平衡发生移动。   2.从左往右进行过程中,向上爬坡最高的为能垒,而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤,也称为慢反应。如图所示,为在Rh催化下,甲酸分解制H2的反应历程。该历程中,有__3__个波峰,就有__3__步反应,也就是有__3__个基元反应。该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为__HCOOH*===HCOO*+H* 。甲酸分解制H2的化学方程式可表示__HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g)。 【变式1-1】(2025·广东深圳·一模)某离子液体的阴离子[CH(CN)2]可以吸收CO2,其可能的两种反应路径如下图所示。 下列说法不正确的是 A.两种路径的总反应不相同 B.路径Ⅱ是主要的反应途径 C.降温能提高平衡时CO2吸收率 D.生成物中既含离子键又含共价键 【变式1-2】(2025·广东深圳·二模)水煤气变换反应是获取的重要方式之一,在不同催化剂作用下,其反应历程如图所示(*表示吸附态)。下列说法正确的是 A.使用Ⅰ、Ⅱ,反应历程均分4步进行 B.反应达平衡时,增大压强,增大 C.使用Ⅰ时,反应体系更快达到平衡 D.Ⅰ、Ⅱ均能降低反应的焓变 考向02 催化机理循环图 【例2-1】(25-26高三上·广东深圳·期中)由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。下列说法不正确的是 A.反应过程中有极性键的断裂和生成 B.都有可能在循环中作催化剂 C.反应过程中金属元素Rh、V的价态均不变 D.该循环的总反应为 【例2-2】(24-25高三上·广东珠海·阶段练习)双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是 A.过程Ⅰ中,表现出酸性氧化物的性质 B.过程Ⅱ中,1mol可氧化2mol C.总反应为 D.双碱法脱硫过程中,可以循环利用 催化机理循环图 根据箭头的方向和序号,可判断各步反应先后、反应物、生成物、催化剂以及中间产物;根据反应过程中元素的化合价,判断是否发生氧化还原反应等(如图1、图2)。 图1 图2 【变式2-1】以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是 A.过程I中产生的FeO是还原产物 B.过程I中分离出O2,可提高Fe3O4的转化率 C.过程II中每转移NA个电子,生成11.2L H2 D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 【变式2-2】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和的混合气体通入和的混合溶液中回收S,其转化如图所示。下列说法正确的是 A.图示转化中化合价不变的元素只有铜,X是CuS B.过程②中,每生成1molS,转移3mol电子 C.该过程的总反应为 D.在转化过程中能循环利用的物质只有 考向03 速率与平衡曲线图 【例3-1】(2025·广东·二模)一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示,t2后达到平衡状态。下列说法正确的是 A.X为(M)随t的变化曲线 B.反应的活化能:①>② C.0~内,(N)=mol/(L·s) D.该条件下,反应②的平衡常数 【例3-2】(2025·广东湛江·二模)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应为吸热反应 B.压强的大小关系: C.、、三点的化学平衡常数: D.,若向该容器中充入和发生上述反应,点的 1.基础图像 (1)速率变化图像。 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),ΔH>0。 ①v正、v逆同时突变。 ②v正、v逆之一渐变。 (2)平衡移动图像。 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0。 ①速率—时间图——注意断点。 ②转化率(或含量)—时间图——先拐先平。以中反应物的转化率αA为例。 图甲:T1<T2 正反应为放热反应 图乙:P1>P2 正反应为气体体积缩小的反应 图丙: a使用催化剂 (3)恒压(温)曲线。 分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。 2.陌生图像 切入点: 低于T0时,还未达到平衡 切入点:分析平衡常数K与温度的关系 模型构建:外因对速率的影响→确定外因,得出结论←外因对平衡移动的影响 【变式3-1】(2025·广东汕头·二模)为消除的污染,某实验小组研究用活性炭进行处理,发生反应:,一定温度下,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和,反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A.容器内的压强 B.bc段上述反应达到平衡状态 C.c点状态下v(正)>v(逆) D.该温度下反应的平衡常数 【变式3-2】(2025·广东广州·二模)反应,正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关,反应的与关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的 B.升高温度,减小、增大 C.达到平衡时, D.平衡后加水稀释,达到新平衡后减小 1.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小 。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为 A. B. C. D. 2.(2023·广东·高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是    A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大 C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大 3.(2022·广东·高考真题)恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的 B.a为随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入,H2的平衡转化率增大 4.(2021·广东·高考真题)反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A.a为随t的变化曲线 B.时, C.时,的消耗速率大于生成速率 D.后, 5.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应: I. II. 初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是 A.曲线②表示的微粒为 B.内,逐渐减小 C.内, D.体系中时,反应I达到平衡状态 6.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应: 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A.时,的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时, C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量 7.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A.a线所示物种为固相产物 B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大 8.(2025·安徽·高考真题)恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A.该条件下 B.时间段,生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂,增大,不变,则和均变大 D.若和均为放热反应,升高温度则变大 9.(2024·广西·高考真题)573K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线,其中。下列说法错误的是 A.水解产物除了还有 B.点时 C.在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D.任意25min时间段内存在 10.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应: 主反应:   副反应:   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 B.曲线c代表乙酸的分布分数 C., D.L、M、N三点的平衡常数: 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 题型08 反应速率与化学平衡图像分析目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 反应历程机理图【重】 考向02 催化机理循环图 考向03 速率与平衡曲线图【难】 第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战 以化学反应速率、化学平衡知识为主题,借助图像、图表、反应历程或机理的呈现形式,综合考查关联知识,主要涉及反应速率和化学平衡的特征分析与曲线判断、反应速率和平衡常数的基础计算、影响因素的分析与条件的选择等。该部分考查常以图像为载体,以反应过程中物质的变化或能量的变化为主要信息源,以陌生的反应历程方程式为材料命制组合题。主要考查信息处理能力、学科内综合分析能力、问题解决能力,外显“变化观念与平衡思想”的核心素养。 考向01 反应历程机理图 【例1-1】(24-25高三上·广东深圳·月考)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:、,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】X生成Y,Y生成Z的两个反应均为吸热反应,且Y为中间产物,Y浓度先增后减,Z为最终产物,Z浓度一直增大至平衡,且由图得在反应开始时的较短时间内X与Y的浓度变化量大,在之后较长的时间,Y逐渐生成Z直至达到平衡浓度不变,说明X生成Y的反应速率远高于Y生成Z的反应速率。 【解析】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢;结合分析,则X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能,A错误; B.两个反应均为吸热反应, Y的能量高于X,Z的能量高于Y,B错误; C.结合分析,X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能,Y的能量高于X,Z的能量高于Y,C错误; D.X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能,Y的能量高于X,Z的能量高于Y,D正确; 故选D。 【例1-2】(2025·广东广州·三模)在NaOH溶液中发生水解反应,反应历程如下,下列说法正确的是 A.该历程中,的水解速率主要受到浓度大小的影响 B.中4个碳原子不在同一平面内 C.的水解反应属于基元反应 D.升高温度,的水解反应平衡转化率减小 【答案】D 【解析】A.该水解反应历程有中间体生成,为两步反应,决速步是第一步断裂C-Br键生成碳正离子,速率仅与浓度有关,与OH-浓度无关,A项错误; B.中中心碳原子为sp2杂化,形成平面三角形结构,三个甲基碳原子位于平面三角形的三个顶点,与中心碳原子共面,4个碳原子在同一平面内,B项错误; C.反应历程中存在中间体,说明反应分两步进行,不属于基元反应,C项错误; D.由能量图可知,反应物总能量高于生成物,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的水解反应平衡转化率减小,D项正确; 答案选D。 1.催化剂能改变反应的__历程__,降低反应的__活化能__,使更多的分子变为活化分子,提高了活化分子的__百分数__,所以催化剂使反应速率大大增加。但是催化剂不能改变反应的__焓变__(图中__Ea__表示正反应的活化能,__Ea′__表示逆反应的活化能。反应为放热反应)。在可逆反应中,催化剂只能缩短反应达到平衡的时间,而不能使化学平衡发生移动。   2.从左往右进行过程中,向上爬坡最高的为能垒,而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤,也称为慢反应。如图所示,为在Rh催化下,甲酸分解制H2的反应历程。该历程中,有__3__个波峰,就有__3__步反应,也就是有__3__个基元反应。该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为__HCOOH*===HCOO*+H* 。甲酸分解制H2的化学方程式可表示__HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g)。 【变式1-1】(2025·广东深圳·一模)某离子液体的阴离子[CH(CN)2]可以吸收CO2,其可能的两种反应路径如下图所示。 下列说法不正确的是 A.两种路径的总反应不相同 B.路径Ⅱ是主要的反应途径 C.降温能提高平衡时CO2吸收率 D.生成物中既含离子键又含共价键 【答案】A 【解析】A.反应物相同,经过不同的反应路径,最终生成物相同,均为,总反应均为=,A错误; B.路径Ⅱ活化能小,反应速率快,故路径Ⅱ是主要的反应途径,B正确; C.由图可知,该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,的吸收率提高,C正确; D.生成物为,其内部含有共价键,离子液体中呈电中性,故离子液体中还含有阳离子,与之间存在离子键,D正确; 故选A。 【变式1-2】(2025·广东深圳·二模)水煤气变换反应是获取的重要方式之一,在不同催化剂作用下,其反应历程如图所示(*表示吸附态)。下列说法正确的是 A.使用Ⅰ、Ⅱ,反应历程均分4步进行 B.反应达平衡时,增大压强,增大 C.使用Ⅰ时,反应体系更快达到平衡 D.Ⅰ、Ⅱ均能降低反应的焓变 【答案】C 【解析】 A.吸附在催化剂上和从催化剂上脱吸附不属于基元反应,其它各步有键断裂属于基元反应,故催化剂Ⅰ有4步反应历程,催化剂Ⅱ有3步反应历程,如图,A错误; B.由始态和终态可得反应方程式为,方程式两边气体系数和相等,反应达平衡时,增大压强,平衡不移动,不变,B错误; C.由图可知Ⅰ的各步反应中最大活化能小于Ⅱ的各步反应中最大活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C正确; D.催化剂只能改变反应的活化能,不能改变焓变,故Ⅰ、Ⅱ均不能改变反应的焓变,D错误; 故选C。 考向02 催化机理循环图 【例2-1】(25-26高三上·广东深圳·期中)由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。下列说法不正确的是 A.反应过程中有极性键的断裂和生成 B.都有可能在循环中作催化剂 C.反应过程中金属元素Rh、V的价态均不变 D.该循环的总反应为 【答案】C 【解析】A.根据题图可知反应过程涉及反应物CH4中C-H键极性键的断裂、生成物CO中碳氧极性键的生成,A正确; B.循环的起点不同,催化剂不同,由催化循环Ⅰ、Ⅱ中进入的反应物和催化剂性质可知、、都可能作催化剂,B正确; C.、、中V的化合价不可能均不变,C错误; D.进入循环的反应物为CH4和H2O,出循环的生成物是H2和CO,题给总反应正确,D正确; 故选C。 【例2-2】(24-25高三上·广东珠海·阶段练习)双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是 A.过程Ⅰ中,表现出酸性氧化物的性质 B.过程Ⅱ中,1mol可氧化2mol C.总反应为 D.双碱法脱硫过程中,可以循环利用 【答案】D 【解析】A.过程Ⅰ的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,即酸性氧化物与碱反应生成盐和水,SO2表现出酸性氧化物的性质,故A正确; B.过程Ⅱ中,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则O2做氧化剂,每1molO2可得到4mol电子,Na2SO3中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,则每1molNa2SO3被氧化时,失去2mol电子,根据得失电子守恒可知,1mol O2可氧化2molNa2SO3,故B正确; C.总反应的反应物为、SO2和O2,生成物为CaSO4,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,SO2中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,根据元素化合价升降总数守恒以及原子守恒可知总反应为,故C正确; D.双碱法脱硫过程中,过程Ⅰ消耗NaOH,过程Ⅱ会生成NaOH,NaOH参与了反应,可循环利用,不能循环利用,故D错误; 故选D。 催化机理循环图 根据箭头的方向和序号,可判断各步反应先后、反应物、生成物、催化剂以及中间产物;根据反应过程中元素的化合价,判断是否发生氧化还原反应等(如图1、图2)。 图1 图2 【变式2-1】以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是 A.过程I中产生的FeO是还原产物 B.过程I中分离出O2,可提高Fe3O4的转化率 C.过程II中每转移NA个电子,生成11.2L H2 D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 【答案】C 【分析】过程Ⅰ:2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g),元素化合价升高的失电子发生氧化反应得到氧化产物,元素化合价降低得到电子发生还原反应,得到还原产物;过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,总反应是2H2O2H2↑+O2↑。 【解析】A.2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g),反应中氧元素化合价-2价升高到0价,失电子发生氧化反应得到氧气为氧化产物,铁元素化合价降低,产生的FeO是还原产物,故A正确; B. 过程I中分离出O2,促进2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g),正向进行,可提高Fe3O4的转化率,故B正确; C. 过程II:3FeO+H2OFe3O4+H2↑,每转移NA个电子,生成标准状况下11.2L H2,故C错误; D. 反应3FeO(s)+H2O(l)═H2(g)+Fe3O4(s)的产物中,氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且由于利用太阳能,故成本低,节约能源,故D正确; 故选C。 【变式2-2】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和的混合气体通入和的混合溶液中回收S,其转化如图所示。下列说法正确的是 A.图示转化中化合价不变的元素只有铜,X是CuS B.过程②中,每生成1molS,转移3mol电子 C.该过程的总反应为 D.在转化过程中能循环利用的物质只有 【答案】C 【解析】A.根据图示,转化过程中,化合价不变的元素有铜、氢,故A错误; B.过程②发生反应,每生成1molS,转移2mol电子,故B错误; C.根据流程图可知,和在催化剂作用下生成硫和水,该过程的总反应为,故C正确; D.根据流程图,在转化过程中能循环利用的物质有、,故D错误;选C。 考向03 速率与平衡曲线图 【例3-1】(2025·广东·二模)一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示,t2后达到平衡状态。下列说法正确的是 A.X为(M)随t的变化曲线 B.反应的活化能:①>② C.0~内,(N)=mol/(L·s) D.该条件下,反应②的平衡常数 【答案】C 【分析】根据反应①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)可知,0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化,曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化,曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。 【解析】A.根据分析,X为(N)随t的变化曲线,A错误; B.由图可知,时间段内,M的浓度大于N,由此可知反应①为快反应,反应②为慢反应,反应的活化能:①<②,B错误; C.0~内,P或Q浓度减少c1mol/L,反应①生成M的浓度为c1mol/L,t1时M浓度只有c2mol/L,说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2)mol/L,则生成的N的浓度为(c1-c2)mol/L,0~内,(N)=mol/(L·s),C正确; D.t2时间P与Q 完全反应,生成M的浓度为c1mol/L,同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L,生成的N的浓度为(c1-c3)mol/L,反应②的平衡常数为,D错误; 答案选C。 【例3-2】(2025·广东湛江·二模)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应为吸热反应 B.压强的大小关系: C.、、三点的化学平衡常数: D.,若向该容器中充入和发生上述反应,点的 【答案】D 【解析】A.压强相同时,温度升高,的转化率减小,反应平衡逆移,故该反应为放热反应,选项A不正确; B.温度相同时,压强增大,反应平衡正移,的转化率增大,故,选项B不正确; C.M、X、Y三点温度不同,故化学平衡常数不相同,选项C不正确; D.,若向该容器中充入和发生题述反应,化学平衡常数K只与温度有关,N点为非平衡状态,对应同温度的M点为平衡状态,n(CO)=(2-2×40%)mol=1.2mol,n(NO)=1.2mol,n(CO2)=0.8mol,n(N2)=0.4mol,,选项D正确; 答案选D 1.基础图像 (1)速率变化图像。 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),ΔH>0。 ①v正、v逆同时突变。 ②v正、v逆之一渐变。 (2)平衡移动图像。 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0。 ①速率—时间图——注意断点。 ②转化率(或含量)—时间图——先拐先平。以中反应物的转化率αA为例。 图甲:T1<T2 正反应为放热反应 图乙:P1>P2 正反应为气体体积缩小的反应 图丙: a使用催化剂 (3)恒压(温)曲线。 分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。 2.陌生图像 切入点: 低于T0时,还未达到平衡 切入点:分析平衡常数K与温度的关系 模型构建:外因对速率的影响→确定外因,得出结论←外因对平衡移动的影响 【变式3-1】(2025·广东汕头·二模)为消除的污染,某实验小组研究用活性炭进行处理,发生反应:,一定温度下,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和,反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A.容器内的压强 B.bc段上述反应达到平衡状态 C.c点状态下v(正)>v(逆) D.该温度下反应的平衡常数 【答案】C 【分析】反应相同时间后,图中b点NO2的转化率最高,则b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态,反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,压强越小,反应往正方向移动,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,由于NO2的起始浓度低,则反应正向进行; 【解析】A.为1mol,a点反应0.4mol二氧化氮、b点反应0.8mol二氧化氮,反应为气体分子数增加1的反应,结合反应,ab反应后总的物质的量为1mol+0.4mol÷2=1.2mol、1mol+0.8mol÷2=1.4mol,由于V1<V2,则,A错误; B.由分析,bc曲线上反应均未达到平衡状态,B错误; C.由分析,c点反应往正方向移动,c点状态下v(正)>v(逆),C正确; D.a点时反应达到平衡,a点反应0.4mol二氧化氮,结合方程式,生成氮气、二氧化碳分别为0.2mol、0.4mol,平衡时二氧化氮0.6mol,则,D错误; 故选C。 【变式3-2】(2025·广东广州·二模)反应,正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关,反应的与关系如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的 B.升高温度,减小、增大 C.达到平衡时, D.平衡后加水稀释,达到新平衡后减小 【答案】D 【分析】从与关系图所示,随着温度升高,逐渐增大,且增大更多,说明升高温度,逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。 【解析】A.由分析可知,该反应正向应为放热反应,的,A错误; B.升高温度,、均增大,B错误; C.达到平衡时正逆反应速率相等,则有,所以,C错误; D.平衡后加水稀释,各物质浓度均减小,但,平衡逆向移动,达到新平衡后减小,D正确; 故选D。 1.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小 。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确, 故选A。 2.(2023·广东·高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是    A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大 C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】C 【解析】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确; B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确; C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误; D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确; 故选C。 3.(2022·广东·高考真题)恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的 B.a为随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入,H2的平衡转化率增大 【答案】C 【解析】A.从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误; B.从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化,故B错误; C.容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确; D.BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D错误; 故选C。 4.(2021·广东·高考真题)反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A.a为随t的变化曲线 B.时, C.时,的消耗速率大于生成速率 D.后, 【答案】D 【分析】由题中信息可知,反应经历两步:①;②。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。 【解析】A.X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确; B.由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确; C.由图中信息可知,时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确; D.由图可知,时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则,由于反应②的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。 综上所述,本题选D。 5.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应: I. II. 初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是 A.曲线②表示的微粒为 B.内,逐渐减小 C.内, D.体系中时,反应I达到平衡状态 【答案】B 【解析】A.由反应I和II可知,生成物为ClO2、、Cl-,根据氯元素守恒及2s时数据,得出c(ClO2)=0.64×10-3mol/L,c(Cl-)=0.42×10-3mol/L,=0.10×10-3mol/L,故曲线②为Cl-,为曲线③,A错误; B.反应I消耗H+(0.32×10-3mol/L),反应II生成H⁺(0.10×10-3mol/L),总H⁺变化量Δc(H⁺)= -0.22×10-3mol/L<0,即H⁺浓度逐渐减小,B正确; C.0~2s内HClO浓度变化Δc=Δc(Cl-)=0.42×10-3mol/L,v===2.1×10-4mol·L-1·s-1,C错误; D.v正(HClO)为两反应消耗HClO的总速率,v逆(ClO2)仅为反应I的逆速率,平衡时应满足反应I的v正I(HClO):v逆(ClO2)=1:2,而非总v正(HClO),D错误; 故选B。 6.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应: 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A.时,的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时, C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线①表示,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,物质的量降低,则曲线②代表,据此解答。 【解析】A.时,,,,根据C原子守恒,可得,根据O原子守恒,可得(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则,A正确; B.时,,,则,B错误; C.范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更大,则的物质的量减小,C错误; D.增大压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,的物质的量减小,D错误; 故选A。 7.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A.a线所示物种为固相产物 B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】D 【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为和,其分解的化学方程式为,根据图数据分析可知,a线代表,b线代表,c线代表。由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。 【解析】A.a线所示物种为,固相产物,A正确; B.温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为,B正确; C.根据题给图像,升高温度时物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,分压 不断增大,在此固气体系中,热解平衡常数 ,随温度升高增大,说明该反应为△H>0的反应。因此,尽管T2温度时,完全分解,但升温至T3过程中,热解平衡常数Kp将不断增大,则在T3时的显然小于 Kp,(Q<K反应未达平衡),由此即可判断出此时,的分压p3小于平衡常数 Kp,C正确; D.若b线为气相产物,加入后分压增大,逆反应速率瞬时增大,平衡左移。重新平衡时,温度不变,平衡常数不变,气相产物分压不变,逆反应速率不变,D错误; 故选D。 8.(2025·安徽·高考真题)恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A.该条件下 B.时间段,生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂,增大,不变,则和均变大 D.若和均为放热反应,升高温度则变大 【答案】C 【解析】A.①的,②,②-①得到,则K=,A正确; B.由图可知,时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B正确; C.若加入催化剂,增大,更有利于生成M,则变大,但催化剂不影响平衡移动,不变,C错误; D.若和均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即变大,D正确; 故选C。 9.(2024·广西·高考真题)573K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线,其中。下列说法错误的是 A.水解产物除了还有 B.点时 C.在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D.任意25min时间段内存在 【答案】D 【解析】A.苯甲腈在溶液中发生连续水解:,,有NH3生成,A正确; B.a点之前x(Y)逐渐增大,;a点之后,x(Y)逐渐减小,a点是Y物质的最大值,则生成和消耗的速率相等。即,B正确; C.在15min前基本不变,15min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能是水解产物对生成的反应有催化作用,C正确; D.根据图像所示,反应的前期应该有,a点之后,由于明显减小,显著增大,三者的速率关系不再满足,D错误; 故选D。 10.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应: 主反应:   副反应:   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 B.曲线c代表乙酸的分布分数 C., D.L、M、N三点的平衡常数: 【答案】D 【分析】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、,若投料比x代表,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AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,据此作答。 【解析】A.根据分析可知,投料比x代表,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.甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH1<0;当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,故C错误; D.L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,故D正确; 故答案选D。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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题型08 反应速率与化学平衡图像分析(题型专练)(广东专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
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