高考热考法13 化学反应速率与平衡图像(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应速率与平衡图像核心考点，按速率-时间、恒温(压)、含量-时间-温度(压强)等图像类型系统梳理，结合“四步法”解题策略，通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生构建图像分析框架，突破高考难点。 资料以高考真题为载体，创新采用“四步法”培养科学思维，如通过分压计算、转化率分析等实例，引导学生从宏观图像到微观原理推理，设置分层练习保障复习效果，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

高考热考法13　化学反应速率与平衡图像 1.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)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:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(D) A.a线所示物种为固相产物 B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1 C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D.T1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 解析　Na2SiF6(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物,NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,熔点:NaF>SiF4,因此NaF为固相产物,SiF4为气相产物,则热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)+SiF4(g),根据曲线的变化趋势及变化比例,结合方程式可判断曲线a、b、c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知,A项正确;N2不与体系中任何物质反应,由于容器恒容,因此SiF4的分压不变,仍为p1,B项正确;该反应的平衡常数Kp=p(SiF4),由题图可知,温度越高,Na2SiF6分解程度越大,平衡时p(SiF4)越大,即Kp越大,由于T2温度下Na2SiF6已完全分解,因此升温至T3时,无法释放更多的SiF4,故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp,C项正确;T1温度时,加入SiF4的瞬间其分压增大,平衡逆向移动,由Kp=p(SiF4)知,重新平衡后SiF4的分压仍为p1,SiF4的浓度不变,故逆反应速率不变,D项错误。 2.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),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v=kx,k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(C) A.该条件下= B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大 D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度则xA,平衡变大 解析　反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则对于反应M(g)A(g)存在关系式:k-1·xM,平衡=k1·xA,平衡,对于反应A(g)N(g)存在关系式:k-2·xN,平衡=k2·xA,平衡,两式联立可得=,A项正确;起始时,xM和xN均为0,t1时,xM=xN,则0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等,B项正确;催化剂不影响平衡移动,故xM,平衡不变,C项错误;A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,则升高温度,平衡均逆向移动,故xA,平衡变大,D项正确。 3.(2024·海南卷)已知298 K,101 kPa时,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是(D) A.T1>T2 B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1 C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同 解析　由题干图像信息可知,平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A项正确;由题干图像信息可知,T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1,即CO2的浓度改变量为0.40 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.15 mol,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1,B项正确;由题干图像信息可知,在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C项正确;由题干信息可知,催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间相同,说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,D项错误。 4.(2024·安徽卷)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图。 实验 序号 水样体积 /mL 纳米铁质量 /mg 水样初始 pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(C) A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1 B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好 解析　实验①中,0~2小时内平均反应速率v()==2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A项不正确; 实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe+Se+4H2O2Fe(OH)3+Se+2OH-,B项不正确;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,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率,C项正确;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pH,的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,D项不正确。 5.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(D) A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2)= mol/(L·min) C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆 D.容器丙中乙醇的体积分数为8% 解析　温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,该反应的ΔH<0,A项错误;容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)= mol/(L·min)= mol/(L·min),B项错误;温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正、逆反应速率相对大小,C项错误;对丙而言: CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 起始/(mol/L)　0.1　　　　0.98　　　 　　0　　　　　　0 转化/(mol/L)　0.08　　　　0.16　　　　　0.08　　　　0.08 平衡/(mol/L)　0.02　　　　0.82　　　　　0.08　　　　0.08 容器丙中乙醇的体积分数为×100%=8%,D项正确。 1.物质的量(浓度)、速率—时间图像 (1)速率—时间图像 如N2+3H22NH3　ΔH<0,建立平衡后,加热对速率的影响如图。 此类图像定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向 (2)全程速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况。 解释原因:AB段(v渐大),因为是放热反应,随反应的进行,温度渐高,导致反应速率渐大;BC段(v渐小),则主要因为随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反应速率渐小 (3)物质的量(或浓度)—时间图像 例如,某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息。 ①X、Y是反应物,Z是产物; ②t3时反应达平衡,X、Y没有全部反应。 (2)根据图像可进行的计算。 ①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1,Y的转化率=×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2 2.恒温(压)图像分析 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示 如图乙所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正<v逆的点是1,而2、4点表示v正=v逆 3.含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像 已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)+bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明] (1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如甲中T2>T1 ②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如乙中p1>p2 ③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂 (2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图中甲,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆移,正反应为放热反应 ②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应 ③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应 (3)解答速率平衡图像两大方法 ①定一议二 当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线 ②三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看v正、v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 4.“四步法”妙解图表题 第一步: 把握反应特点 即分析可逆反应方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等 第二步: 识别图像类型 即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大 第三步: 联想平衡原理 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等 第四步: 数形结合解答 图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理 学科网（北京）股份有限公司 $