内容正文:
2026届高三化学一轮复习 ——化学反应速率和平衡图像
【课标指引】
1.掌握常见化学反应速率和平衡图像的分析方法。
2.加深外界条件对化学反应速率及化学平衡影响的理解。
化学平衡图像题的解题方法
1.一看面:即横坐标和纵坐标的意义。
2.二看线:即弄清图像中线的走向和变化趋势。
3.三看点:即一些特殊点如起点、拐点、交点、终点、最高点的意义。
4.四看辅助线:弄清图像斜率的大小。
5.五看量的变化:如浓度、温度、转化率、物质的量斜率的变化等。
一、看图像:“面、线、点”
二、想规律:依据图像信息,利用平衡移动原理,分析可逆反应的特征
三、做判断:先拐先平数值大,定一议二
考点一 化学反应速率图像
1.“渐变”类v-t图像及分析
图像 分析 结论
t1时v'(正)突然增大,v'(逆)逐渐增大;v'(正)>v'(逆),平衡向正反应方向移动
t1时v'(正)突然减小,v'(逆)逐渐减小;v'(逆)>v'(正),平衡向逆反应方向移动
★注意:图像有连接点
t1时其他条件不变,增大反应物的浓度
t1时其他条件不变,减小反应物的浓度
必备知识•梳理
关键能力•提升
图像 分析 结论
t1时v'(逆)突然增大,v'(正)逐渐增大;v'(逆)>v'(正),平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变,增大生成物的浓度
t1时v'(逆)突然减小,v'(正)逐渐减小;v'(正)>v'(逆),平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变,减小生成物的浓度
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.“断点”类v-t图像及分析
已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则温度的变化是______ (升高或降低),平衡向 反应方向移动,正反应是 热反应。
t1 t2
t
v
v正
v逆
升高
正
吸
★注意:图像无连接点,可能是温度、压强引起的。
如果是改变压强,又可以得到什么信息?
必备知识•梳理
关键能力•提升
3.“平台”类v-t图像及分析
图像 分析 结论
t1时v'(正)、v'(逆)均突然增大且v'(正)=v'(逆),平衡不移动
t1时v'(正)、v'(逆)均突然减小且v'(正)=v'(逆),平衡不移动
其他条件不变,t1时使用催化剂
其他条件不变,t1时增大反应体系的压强且反应前后气体体积无变化
其他条件不变,t1时减小反应体系的压强且反应前后气体体积无变化
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题2(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。
下列说法错误的是( )
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
A
图像显示该温度下,15 h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①,反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②
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典题3(2024·七省适应性测试安徽卷)稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离,其反应可表示为Ln3+(aq)+3RSO3H(s) (RSO3)3Ln(s)+3H+(aq)。某温度时,c(H+)随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.t1时的正反应速率大于t2时的逆反应速率
B.t1~t2时间段的平均反应速率为v(Ln3+)= mol·L-1·s-1
C.t3时增大c(H+),该平衡左移,平衡常数减小
D.t3时离子交换反应停止
A
反应达到平衡之前正反应速率始终大于逆反应速率
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考点二 化学平衡图像
t
A
的转化率
T1
T2
•正反应吸热
t
B
的转化率
P1
P2
•m+n<p+q
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
先拐先平数值大
T2→T1升温,α(A) ,
平衡→,△H >0
T1>T2
P2>P1
P1→P2增压,α(B) ,
平衡←,逆反应是气体体积减小的方向
t
T1
T2
A%
•正反应放热
C%
t
P1
P2
•m+n=p+q
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
T2→T1升温,A% ,
平衡←,△H<0
T1>T2
P1>P2
P2→P1增压,C%不变 ,
平衡不移动,等体反应
先拐先平数值大
例:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
t
B%
T2P2
T1P2
T1P1
•m+n<p+q
•正反应吸热
先拐先平数值大
P2>P1
T1>T2
T1时,P1→P2增大压强,B%增大,平衡左移,逆反应是缩体反应
P2时,T2→T1升高温度,B%减小,平衡右移,正反应是吸热反应
定一议二
P
A%
500℃
200℃
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
T
A的转化率
1.01×107Pa
1.01×106Pa
1.01×105Pa
正反应放热 m+n>p+q
正反应放热
m+n<p+q
T升高,α(A)减小,平衡左移,逆反应吸热;压强增大,α(A)增大,平衡右移,缩体反应
P增大,A%增加,平衡左移,逆反应缩体;温度升高,A%增大,平衡左移,逆反应吸热
T
C%
1.01×106Pa
1.01×105Pa
1.01×104Pa
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
•正反应吸热
m+n>p+q
P
A%
300℃
200℃
•正反应吸热
m+n=p+q
T升高,C%增大,平衡右移,正反应吸热;压强增大,C%增大,平衡右移,缩体反应
P增大,A%不变,平衡不移动,等体反应;温度升高,A%减小,平衡右移,正反应吸热
T
C%
450℃
T
v
v逆
v正
T1
T2
•正反应吸热
T
v
v正
v逆
•正反应吸热
•正反应放热
P
A%
P1
•m+n<p+q
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
温度由T1升到T2,v正>v逆,平衡正移,正反应吸热
温度升高,v正>v逆,平衡正移,正反应吸热
平衡点
平衡点
温度升高,C%减小,平衡逆移,逆反应吸热
平衡点
压强增加,A%增加,平衡逆移,逆反应缩体
(2)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
L线的上方(E点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,则E点满足v(正)>v(逆);
同理L线的下方(F点)满足v(正)<v(逆)。
L线上所有的点都是平衡点。
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典题1(2024·广东江门期中)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨溶液处理,目的是除去其中的CO,其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]+ ΔH,在2 L密闭容器内模拟该实验,如图所示曲线Ⅰ和Ⅱ表示在不同温度下CO的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是( )
D
A.ΔH>0
B.0~1 min内,曲线Ⅰ对应温度下,v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.曲线Ⅲ表示在曲线Ⅰ对应温度下,加入催化剂
D.吸收CO的铜氨液可以在升温、降压的条件下再生循环使用
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3.(2024·辽宁沈阳市郊联体联考)NH3可用于消除氮氧化物的污染。将NO2和NH3通入固定容积的密闭容器中,一定条件下发生反应6NO2(g)+8NH3(g)
7N2(g)+12H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,其中NO2的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.NO2与水反应生成HNO3,则NO2为酸性氧化物
B.高温有利于正反应自发进行
C.压强p1<p2
D.X点和Y点对应的化学平衡常数K(X)<K(Y)
C
典题2(2024·广东广州期末)一定条件下,将NO和O2按=2∶1充入反应容器,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是( )
A.压强大小:p1>p2
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.400 ℃、p1条件下,该反应的平衡常数一定为
D.500 ℃、p1条件下,O2的平衡转化率为20%
D
NO和O2按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即O2的平衡转化率为20%
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典题3反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
( )
A.A、C两点的化学平衡常数:K(A)>K(C)
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
C
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2.(2024·广东清远检测)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法制取,已知等物质的量的C2H4和H2O的混合气体在一定的条件下可发生反应:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g),乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。下列说法不正确的是( )
B
A.压强由小到大顺序为p1<p2<p3
B.升高温度,正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度
C.A点混合气体中C2H5OH的体积分数为
D.若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则C2H4的平衡转化率将增大
$