专题3 化学反应速率与限度图像分析-【重难点手册】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

重难点手册高中化学必修第二册R小 专题3化学反应这 图像分析题是考查化学反应速率与限度 的一种重要考法和主流题型，其特点是以图像 为信息呈现方式，通过数形结合呈现化学反应 的特点，考查化学反应速率与限度的知识和规 律，考查对图像信息的提取和加工能力，考查 变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。 1.知识依据与方法技巧 (1)知识依据：化学反应速率的表示方法、 影响因素和计算；化学平衡的特征、标志和有 关计算。 (2)方法技巧：“一看、二想、三判断”。 ①“一看”—看图像 看坐标（明轴）：明确横、纵坐标表示的含 义，如物质的量、浓度、反应速率、时间等 看图、 二看变化（看线）：分析曲线的变化趋势， 识图、 是增大、减小、渐变、突变还是不变 析图 三看点（找点）：分析曲线中的起点、终 点、交点、拐点、极值点等特殊点的含义 ②“二想”—一想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之 比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学 计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反 应速率的影响规律以及反应达到平衡时外界 条件改变对正、逆反应速率的影响规律等。 ③“三判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析， 做出正确判断。 2.常考图像的主要类型、特点和分析方法 (1)物质的量（或浓度）-时间图像(-t图 像或c-t图像)：这类图像反映了反应物、生成 物的物质的量或物质的量浓度随时间的变化， 从图中可分析出各物质的物质的量或物质的 量浓度的变化量之比、达到平衡的时间等，如 图所示。 90 三率与限度图像分析 逐渐减小，为及应物 各物质的n不再变化 友应达到平衡状态 -D- t/s 逐渐增大，为生成物 由上图可判断(A、B为)反应物、(C、D为) 生成物；比较各点V正与v逆的大小（平衡前v正> v逆)；推出反应的化学方程式（各物质的△之 比等于化学计量数之比)；根据数据计算反应 速率、平衡转化率等。 例1如图所示为800℃时A、B、C三种气 体在密闭容器中反应时浓度的变化，下列说法 正确的是()。 .0.4 90.3 B 0.2 A C 总 0 2 时间/min A.发生的反应可表示为2B(g)十C(g) 800℃2A(g) B.反应开始时，正、逆反应同时开始 C.前2min内v(A)=0.2mol.L1·min1 D.2min时，A、B、C的物质的量之比为2： 3:1 解析由各物质浓度的变化量之比等于化学计量 数之比可得△(A):△c(B):△(C)=0.2mol·L-1: 0.2mol·L-1:0.1mol·L1=2:2:1,A的物质 的量浓度减小，B和C的物质的量浓度增加，则A为反 应物，B和C为生成物，则化学方程式为2A(g)800℃ 2B(g)十C(g),A项错误；反应开始时C的浓度为0， 故正、逆反应不是同时开始的，B项错误；前2min内， 2(A0=0.2mol=0,1mol·L·min,C项错 2 min 误；2min时反应达到平衡，A、B、C的浓度之比为 0.2mol·L-1:0.3mol·L1:0.1mol·L1=2: 3：1,物质的量之比也为2：3：1，D项正确。 答案D 对于同一图像中呈现某一反应在多种不 同条件下的多条c-t曲线的情况，主要应依据 曲线的变化，结合化学反应速率的变化规律分 析浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率 的影响。 例2为探究影响反应2X(g)=Y(g)十 Z(g)的反应速率的因素，某小组在相同体积的 恒容密闭容器中进行了4组实验，已知Y、Z的 起始浓度均为0，反应物X的浓度在不同条件 下随反应时间的变化情况如图所示。下列说 法错误的是( )。 1.2 1.0 ①800℃ Iow)/ 0.8 ②8009 ③800℃ 0.6 0.4 0.2 ④820℃ 0 10 20 30 40 50 60 时间/min A.比较实验②、④可知：升高温度，化学反 应速率加快 B.比较实验①、④可知：升高温度，化学反 应速率加快 C.实验③有可能使用了催化剂，催化剂加 快正反应速率，对逆反应无影响 D.在0~l0min内，实验②的平均反应速 率v(Y)=0.01mol·L1·min-1 解析实验②、④中反应物的起始浓度相同，但温 度不同，④反应速率较大，说明升高温度，化学反应速 率加快，A项正确；实验①、④相比，④的反应物起始 浓度低，温度高，反应速率更快，说明升高温度，化学 反应速率加快，B项正确；催化剂能同等程度地改变 正、逆反应速率，C项错误；在0~l0min内，实验②中 X的浓度变化量为0.2malL,则o(D-(X0 ,第六章化学反应与能量 1x0.2 mol.L -=0.01mol·L-1·min1,D项 10 min 正确。 答案C (2)反应速率-时间图像(v-t图像)：这类图 像反映了随反应的进行，可逆反应的正或逆 的变化和建立平衡的过程，也可反映非可逆反 应的速率受温度、浓度、催化剂等因素的影响。 由图像可分析速率随时间变化的原因、不同时 间段反应速率的大小、反应的热效应（是吸热 反应还是放热反应)、图像中的区域的含义等。 ①常见可逆反应v-t图像 逐渐减小 (A)E u(A)=u(A),反应达到平衡状态 (A) 逐渐增大 阴影部分面积表示A的浓度减少量 ②非可逆反应v-t图像（以铝箔和稀硫酸 的反应为例) ·考虑温度升高 b→c段速率增加较快 t=时，最高点 此时反应仍在箍铁，H的 物质的量没有达到最大值 Oa段无 氢气放出 t>c时，速率逐渐减小 考虑氧化膜 b 广考虑H的浓度减小 ③特殊v-t图像 Q点前反应速率逐渐增大， Q,点后反应速率逐渐减小 Q P 反应物浓度降低为影响 N 反应速率的主要因素 阴影部分面积表示该时间段 内该反应物的浓度变化量 △t△t 反应速率增大的可能原因：反应放热、生成了催 化剂、溶液酸碱性发生变化等，且其对反应速率 的影响程度大于反应物浓度降低对反应速率的 影响程度 91 铺重难点手册高中化学必修第二册RJ 例3恒温条件下，将1mL0.1mol·L1 酸性KMnO4溶液和3mL0.5mol·L1 H2C2O4溶液混合，发生反应：2MnO4十 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10C02个+8H20。 v(MnO4)随时间的变化关系如图所示。下列 说法错误的是()。 t/s A.t1~t2s消耗的n(KMnO4)比t3~t4s 消耗的小 B.t2s与t5s的c(KMnO4)相等 C.反应速率逐渐增大的原因可能是生成 92 的Mn2+起催化作用 D.随着反应进行，溶液中c(H)减小 解析A项，思路一，阴影部分面积表示该时间段 内MnO,浓度的变化量，由图可知，t1~t2s消耗的 n(KMnO4)比t3~t4s消耗的小；思路二，t1~t2s的反 应速率小于t3~t4s,所以t1~t2s消耗的n(KMnO4) 比t3~t4s消耗的小。B项，随着反应的进行，KMnO4的 浓度逐渐减小，t2s的c(KMnO4)大于t5s的c(KMhO4)。 明确纵轴表示的是速率，而不是高锰酸钾的浓度 C项，t4s前，随着反应的进行，c(KMnO4)逐渐减小， 但反应速率逐渐增大，则可能的原因是生成的Mn2+ 起催化作用。D项，反应2MnO+5H,C2O4十6H →题千中已说明是在恒温条件下，所以 不考虑温度变化对速率的影响 一2Mn2++10CO2个+8H2O消耗H十，所以随着反应 进行，溶液中c(H+)减小。 答案B