上分专题4 化学反应速率和平衡的图像分析-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

完全相同，则探究的是溶液的pH对降解反应速率的影响。(2)根据 图像可知，曲线①中在50s时的浓度为1.2×10-3mol·L-1,在150s 时的浓度为0.4×103mol·L-1,则50~150s内的平均反应速率为 (p-CP)=12x10-3m0lL1-0.4x10-3mal·L -=8.0×10-6mol· (150-50)s L1·s1。(4)通过图像曲线变化可知，当pH=10,随着时间的变化， p-CP浓度基本不变，即反应速率趋向于零，说明pH等于10的条件 下，有机物p-CP不能降解。(5)根据曲线③可以得出，该反应在 pH=10的溶液中停止，故将所取样品加入碱溶液，使pH约为10，从 而使反应停止。 7.(1)5温度(2)Cl03+3HS03=C1+3S0+3H*(3)0.0075 (4)反应生成的CI使反应速率加快(5)反应生成的H或SO?使 反应速率加快(6)反应物的浓度降低 解析：(1)由表可知，实验1和实验2变量为NHS03溶液的浓度，则 需要保持溶液总体积不变，则a=5;实验1和实验3变量为温度，则 可探究温度对化学反应速率的影响。(3)该反应在0~4min的化学 反应道幸a告00 -=0.0025mol·L-1·min-1,由 速率之比等于化学计量数之比，v(NaHS0,)=3w（C1)= 0.0075mol·L1·min1。(4)方案2加入少量NaC1固体，增大氯 离子浓度，所以方案2中的假设为反应生成的C使反应速率加快。 (5)两个方案分别探究了温度和氯离子对反应速率的影响，根据反 应过程中存在的离子，则还可以提出的假设是反应生成的H或S0 使反应速率加快。(6)随着化学反应的进行，体系中反应物浓度降 低，导致反应速率减小。 上分专题4化学反应速率和平衡的图像分析 1.D 2.D解析：反应达到平衡之前，正反应速率大于逆反应速率，曲线M 代表正反应速率随时间变化的曲线，A正确：反应在t,时刻，正、逆反 应速率相等，达到化学平衡状态，B正确；在绝热恒容密闭容器内，随 着反应的进行，正反应速率增大，可知容器内温度升高，该反应为放 热反应，C正确：随着反应的进行，生成物浓度增大，t1时Z的浓度小 于t2时Z的浓度，D错误。 3.D解析：N203是固体，其量增加，浓度并未改变，对化学反应速率影 响不大，A错误；由图示信息可知，2min后，N203的物质的量还在减 小，NO2的物质的量还在增大，即反应未达到平衡状态，正反应速率 大于逆反应速率，B错误；反应达平衡时，N203的转化率为 (4-1.6)ml×100%=60%,C错误；由图分析在交叉点N,0,减 4 mol 少2ml,N02增加2mol,因此化学方程式中N203和N02的化学计 量数相等，根据原子守恒X是NO,0~3min,用NO表示的反应速率 为o)- =0.4mol·L-1·min1,D正确。 4.C解析：2~3时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，Z的物 质的量不再变化，A正确：任意时刻，化学反应速率之比等于化学计 量数之比，由化学方程式可知，(X):(Z)=1：2,故2时，(X): (Z)=1:2,B正确；2时开始，正、逆反应速率相等，达到了化学平 衡状态，即反应达到限度，C错误；反应物按n(X):n(Y)=1:3投 料，X与Y速率之比等于化学计量数之比为1：3，故随着反应的进 行（反应的时间相同），X与Y的转化率相等，D正确。 5.D解析：C0和H2为反应物，二者在反应中不断减少，故曲线1 为H2,曲线2为产物CH3OH,A错误；由图可知，1时刻之后C0在不 断减少，反应未达到平衡状态，正、逆反应的速率不相等，B错误：平 上分秘籍参考答案 衡时各组分的物质的量保持不变，而不是与化学计量数成正比，因此 n(H2) n(CH3OH)1 :2时不能判断反应达到平衡，C错误；0~2时 △c(H2)=40×10-3mol·L-1-25×10-3mol·L-1=15×10-3mol·L-1, (H2)= 4c(4,）_15x10 mol △ 2 mol·L-1·min1=1.5×102 Ll·minl,D正确。 6.C解析：催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，由图可知， 曲线Y先达到拐点，说明反应先达到化学平衡，速率较快，有催化 剂，A错误；X曲线上a点时n(N02)=0.3mal,起始时n(N02)= 04nal,则N0,的转化率a=04o-03m×100%=25%,B错误； 0.4 mol 恒温恒容时，气体压强之比等于物质的量之比，起始时n(NO2)= 0.4mol,a点时n(N02)=0.3mol,根据反应2N02(g)-一N204(g), 若0.1molN02完全反应会生成0.05molN204,此时气体总物质的量 为0.3mol+0.05mol=0.35mol,起始气体物质的量为0.4mol, 0,35ml=0.875,由于反应是气体物质的量减小的可逆反应，c点实 0.4 mol 际气体，总物质的量小于0.35mol,所以c点时容器中的压强小于起始 时压强的0.875倍，C正确；X线前5min内，△n(N02)=0.4mol- △n V 0.3mol=0.1mol,容器体积V=2L,根据v= A4,(N02)= 0.1 mol 2L =0.01mol·L1·min1,根据化学反应速率之比等于化学计 5 min 1 量数之比，(N204)=2(N02)=0.005mol·L1·min1,D错误。 7.D解析：由题图可知，平衡后各物质含量均不为0，故反应为可逆反 应，反应中A、B、C、D改变的物质的量之比等于化学计量数之比，即 △n(A):△n(B):△n(c):△n(D)=0.8mol:1.0mol:1.2mol: 0.8mol=4:5:6:4,则该反应的化学方程式为4A(g)+5B(s)= 6C(g)+4D(g),A正确；反应前后气体的总的物质的量之比为 2.5mol:3.7mol,则反应达到平衡状态时混合气体的压强与起始时 的压强之比为37：25，B正确；由题图可知，2~3min内反应的速率 加快，若反应条件不改变，则在2~3mi发生该变化的原因可能为生 成的产物充当了反应的催化剂，加快了化学反应速率，C正确：结 合A项所得化学方程式可知，2m正(A)=3逆(C)时，即"正(A): “逆(C)=3:2,不等于化学计量数之比，不能成为平衡判断依据，故 反应没有达到化学平衡状态，D错误。 8.D解析：向容积为1L的恒容密闭容器中充人2 mol SiHCl3(g),a 点SiHCI3.的物质的量分数为85%，设SiHCI.3消耗了2xmol,利用三 段式分析如下： 2SiHCI(g)=SiH Cl2(g)+SiCl(g) 起始/mol2 0 0 转化/mol 2x x x a点/mol 2-2x 2-2×100%=85%,x=0.15,.SiHCl3,的转化率为15%，A正确，b点 2 SiHCI,的物质的量分数为78%，设此时SiHCI.3转化了2ymol,利用三 段式分析如下： 2SiHCl3(g)SiH2 Cl(g)+SiCl(g) 起始/mol 2 0 0 转化/mol 2y y y t1时/mol 2-2y y 黑白题49 2-2y×10%=78%,y=0.22,0-1min内用si迅，C,表示该反应的平 2 均反应速率为0.22 mol·L1·min1,B正确：结合A项分析，a 点SiCl4的物质的量浓度为0.15mol·L1,C正确：根据温度越高，反 应速率越快，根据b点之前未达到平衡，b点之后（包括b,点）达到平 衡，a、c两点正反应速率u(正)<（正），心e(正)=e(经)，D错误。 9.(1)0.0025增大不变(2)Y点温度较低时，反应速率较慢， 10min内无法达到平衡状态，温度高于84℃时，随着温度升高，反应 速率逐渐加快，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合 (3)2SCl2+2H20—S02+4HC1+S↓ 解析：(1)X点对应状态下，SCL2的转化率为50%，转化的SCl2为 0.2mol×50%=0.1mol,由化学方程式2SCl2(g)一S2Cl2(g)+ Cl2(g)可知，生成的S2Cl2为0.05mol,则10min内用S2Cl2(g)表示 的化学反应速率为20050al0.025al·L·min'。由图可 知，X点还没有达到最大转化率，则延长反应时间SCL2(g)的转化率 将增大，反应过程中，混合气体的质量、物质的量及平均摩尔质量均 保持不变。(2)由题图可知，X点与Y点对应状态下，Y点温度较高， 则SCL2(g)的消耗速率更快的是Y点。温度高于84℃时，两条曲线 开始重合的原因为温度较低时，反应速率较慢，l0min内无法达到平 衡状态，但温度高于84℃时，随着温度升高，反应速率逐渐加快， 10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合。(3)SCl2(g)通入 水中发生剧烈反应，生成淡黄色沉淀$和有刺激性气味的气体，该气 体为二氧化硫气体，该反应中只有S元素的化合价既升高又降低，故 另一产物为HCl 10.(1)添加催化剂、增大反应物压强（浓度）（任写两点，答案合理 即可)(2)0.16mol·L1·min150%(或0.5)(3)<由图像 可知，其他条件相同时，T2温度下反应先达到平衡状态，温度越高， 化学反应速率越快，反应先达到平衡状态(4)①0.79X(g)+ Y(g)一2Z(g)②D 解析：(1)在T,温度下，要缩短反应达到平衡的时间，即要增加反应速 率，可添加催化剂、增大反应物压强（浓度）。(2)由图可知，点坐标为 (2,0.68),即p(C0)=0.68,由题意可知，反应过程中气体总的物质的量 不变，所以反应的C0的物质的量为2L×(1mol·L1-0.68mol·L-1)= 064mlc0)-8 =0.16mol·L-1·minl;T2温度下，平 衡时p(C0)=0.5,且反应1205(s)+5C0(g)一5C02(g)+L2(s)前 后气体体积分数不变，所以C0的平均转化率是50%。(3)由图像 可知，其他条件相同时，T2温度下反应先达到平衡状态，温度越高， 化学反应速率越快，反应先达到平衡状态。(4)①由图像可以看 出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反 应物，Z为生成物，改变的物质的量之比等于化学计量数之比，即 △n(X):△n(Y):△n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol= 1:1:2,则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)一2Z(g),该反应 在2L密闭容器中进行，所以达到平衡状态时Z的浓度为】58ml 2L 0.79mol·L1;②X、Y、Z为三种气态物质，且该反应在2L密闭容 器中进行，所以总质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，A错 误；反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=2Z(g),反应速率与化学 计量数成正比，所以X、Z的反应速率比为1：2不能说明反应达到 平衡状态，B错误；反应的化学方程式为X(g)+Y(g)一2Z(g),反 应前后气体体积不变，容器内混合气体的压强保持不变，不能说明 必修第二册·LK 反应达到平衡状态，C错误：容器内各气体的浓度不再改变说明反 应达到平衡状态，D正确。 上分专题5常见有机物的同分异构体的 书写与判断 1.C解析：异丁烷[(CH3)2CHCH3]一氯代物有2种： CH,CH2CHCH,CH3一氯代物有3种； 一氯代物有 CH2 CH 4种：立方烷( )一氯代物有1种。 2.D解析：CH2的同分异构体有CH,CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2 CH3 和C(CH3)4共3种，A错误；CH3CHCH2CH3和 CH-CH-CH; CH3-CH2 的分子式和结构均相同，是同一种物质，不互为同 分异构体，B错误：碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分 异构体的烃有CH4、CHCH3、C(CH3)4和(CH,)3CC(CH3)3共4 种，C错误；C3H.C12能表示4种沸点不同的物质即4种同分异构体： CHCL2CH2CH3、CH3CCl2CH3、CH2 CICHCICH3和CH2CICH2CH2Cl, D正确。 3.C解析：该分子为对称结构，则该烃的二氯代物同分异构体有2 种，A错误：充分燃烧等质量的不同烃，烃的含氢量越高，耗氧量越 多，充分燃烧等质量的M和甲烷，甲烷消耗氧气的物质的量为 石×2，M消耗氧气物质的量为得×6，则甲烧消耗氧气多，B错误：M 中有4个不饱和度，1个碳碳三键为2个不饱和度，则其同分异构为 CH=C一C三C一CH,或CH=C一CH2一C三CH,C正确；M分子中含 碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D错误。 4.D解析：二环[1,1,0]丁烷(< >)与环丁烯( )和甲基 环丙烯(， )等互为同分异构体，A错误；二环[1,1,0]丁烷 分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，B错误；二 环[1,1,0]丁烷与甲烷的结构不相似，分子通式不同，故二环[1,1， 0]丁烷和甲烷不互为同系物，C错误；二环[1,1,0]丁烷的一溴代物 Br 有两种(Br >和 ).Br- >形成的二溴代 Br 物有3种(Br 形成的二溴代物有1种 Br ,共4种，D正确。 5.A解析：甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二 氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，四种有机物都没有同分异构体，A符 合题意；丙烯不是对称结构，与水发生加成反应，羟基有两种不同的 位置，可以生成1-丙醇或2-丙醇，存在同分异构体，B不符合题意： 异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应时可以发生1、2-加成或 3、4-加成或1、4-加成，所以生成的产物有同分异构体，C不符合题 黑白题50上分专题4化学反应速率和平衡的图像分析 命题密钥 化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容，其主要命题内容有化学反应速率影响因素 及计算：化学平衡状态的判断及影响因素；应用平衡原理判断反应进行的方向（选修）；化学 反应速率和化学平衡的图像分析；转化率、平衡常数（选修）的含义及简单计算。 化学反应速率和化学平衡的常考题型主要是主观题，常与化学反应热结合在一起考查，将化 学反应速率和化学平衡与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年高考命题的热点。 考点觉醒 ●化学反应速率和平衡图像的分析步骤 （1)“一看”—看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线（如等温线、等压线、平衡线等）； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 (2)“二想”—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，反应达到平衡时外界条件的改变对正、 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，作出正确判断。 ●化学平衡建立过程中反应速率、物质浓度和物质的量的变化图像 (1)化学平衡建立过程中反应速率变化图像 根据上述图像可进行如下分析： c(反应物)最大u(正)最大 反应开始时 反1 c(生成物）=0（逆）=0 应 v(正) c(反应物)减小一v(正)减小 率 v(正)=（逆） 反应过程中 (逆) c(生成物)增大·v(逆)增大 时间 -c(反应物)与c(生成物)均不变 反应平衡时 D(正)=D(逆) (2)化学平衡建立过程中物质浓度变化图像 (3)化学平衡建立过程中物质的量变化图像 tc/mol·L） ↑n/mol d/s 12化学1必修第二册·LK 实战演练日 1.*一定条件下的密闭容器中，发生反应L2(g)+H(g)→2HⅢ(g),L(g)和HI(g)的物质的量 浓度变化如图，下列说法正确的是 A.0~t1时间段的平均速率v(L,)=2w(HI) ↑c/mol·L-) B.平衡时n(L2):n(H):n(HⅢ)=1：1：1 C.t1~t2时间段内，生成H的物质的量为0.8mol D.t1时刻时，I(g)的正反应速率大于逆反应速率 0t 12 t3 t/min 2.**向一个绝热恒容密闭容器中充入1molX和1molY,发生反应：X(g)+Y(g)-一2Z(g), 测得该可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间(t)变化的曲线如图所示（已知：绝热密闭 容器的反应体系和外界环境无热交换)。下列说法不正确的是 A.曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线 反应速率 B.反应在t2时刻达到化学平衡状态 M C.该反应为放热反应 D.t时Z的浓度大于t2时Z的浓度 3.*(2025·贵州贵阳高一期末)某温度下，向2L恒容密闭容器中加入N20,固体，发生反 应N20(s)一NO2(g)+X(g)(未配平)，反应过程如图所示，下列说 n/mol 法正确的是 ( A.向容器中再加入N0,正反应速率加快 3 NO B.第2min时，该反应的v正=v逆 1.6 -- C.反应达平衡时，N203的转化率为40% t/min D.X是N0,0~3min用N0表示的反应速率为0.4mol·L1·min1 4.*可逆反应X(g)+3Y(g)一2Z(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如 图所示，下列叙述错误的是 A.t2~t3时，Z的物质的量不再变化 4 B.t2时，(X):v(Z)=1:2 C.t2时，反应未达到限度 D.反应物按n(X):n(Y)=1:3投料，X与Y的转化率相等 0 5.**(2025·广东东莞高一期末)水煤气制甲醇是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。某温度 下，向恒容密闭容器中通入一定量的C0和H2,发生反应：C0(g）+2H(g)=CHOH(g),各 物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 () A.曲线2代表c(H2)随时间的变化 B.t1时刻，正、逆反应的速率相等 U225) C.n(H2):n(CHOH)=2:1时反应达到化学平衡 曲线1 20 曲线2 D.0-4min,曲线1代表物质的为1.5×10 10 mol·L1·min1 CO 5 04 t/min 黑白题·上分秘籍13 6.*★(2025·四川成都高一月考)向一定温度下的2L密闭容器中通入N0,发生反应： 2NO2(g)=N20,(g)。NO2的物质的量n(N02)随时间(t)变化的曲线如图所示（图中的X、Y 两条线代表有、无催化剂)，下列叙述正确的是 () A.Y线表示无催化剂 tn(NO,)/mol B.X线上a点时NO2的转化率为75% 0.4X 0.3六 C.c点时的容器中的压强小于起始时压强的0.875倍 D.X线前5min内的平均反应速率可表示为v(N204)=0.01mol· t/min L1·minJ 7.*在容积为2L的恒温密闭容器中，充入一定量的反应物发生化学反应，各物质(B为固体， 其余物质均为气体)的含量随时间的变化如图所示，下列有关说法错误的是 () A.该反应的化学方程式为4A(g)+5B(s)6C(g)+4D(g) n/mol 2.5 2.4. B.反应达到平衡状态时混合气体的压强与起始时的压强之比为 2.1- 19----> 37:25 1.7 1.4 C.若反应条件不改变，则在2~3min发生该变化的原因可能为生成 1.2 C 0.8}-----1 D 的产物充当了反应的催化剂 0.6 0.4 D.2v正(A)=3逆(C)时，反应达到平衡状态 04 t/min 8.**(2025·江西宜春高一期中)三氯氢硅(SHCl,)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知 SiHCI3(g)在催化剂作用下发生反应：2 SiHCI,(g)一SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。向容积为1L的 恒容密闭容器中充入2 ol SiHCI,(g),测得相同时间内反应体系中SiHCI,(g)的物质的量分数 随温度变化的曲线如图所示，已知：b点之前未达到平衡，b点之后（包括b点）达到平衡。下列 说法错误的是 () A.a点SiHCI3.的转化率为15% 1 SiHCI,(g的物质的量分数/% 100 B.若达到b点所用时间为t1min,0~t1min内，v(SiH,Cl2)= 95 90 0.22 mol·L1。minl 85 80 78月 C.a点SiCl4的物质的量浓度为0.15mol·L T D.a点的正反应速率大于c点的逆反应速率 9.*在体积为2L的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g),发生反应：2SCl2(g)一S2Cl2(g)+ Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时SCl2的转化率(a)与温度(T)的关 系。回答下列问题： 100 90 80 % (84.90 70 60 50H X(55,50) 40 30H 405060708090 TIC 14化学1必修第二册·LK (1)X点对应状态下，前10min内用S,Cl,(g)表示的化学反应速率为 mol·L1·min1, 延长反应时间，SCL,(g)的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，反应过程中， 混合气体平均摩尔质量 (2)X点与Y点对应状态下，SCL,(g)的消耗速率更快的是 (填“X点”或“Y点”)；温度 高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为 (3)SCL,(g)通入水中发生剧烈反应，生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体，该反应的化学方 程式为 10.*利用L205可消除C0污染，其反应为L20,(s)+5C0(g)5C02(g)+L2(s),不同温度下， 向装有足量L,0,固体的2L恒容密闭容器中通入2molC0,测得C0气体的体积分数p(C0) 随时间t的变化曲线如图所示。回答下列问题： +p(C0) a(2.0.68) 0.50 一T 0.40 d 7 0 t/min (1)在T1温度下，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 (写出两点)。 (2)从反应开始至a点时的平均反应速率u(C0)= ;T2温度下，C0的平衡转化 率是 (3)由图像可知：T T2(填“>”“<”或“=”)，判断的理由是 (4)一定温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图 所示： 个物质的量/mol 1.58----- 1.20 1.00 0.41 0.21 0 10 *时间s ①达到平衡状态时Z的浓度为 mol·L1,该反应的化学方程式是 ②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A.混合气体的总质量保持不变 B.X、Z的反应速率比为1：2 C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内各气体的浓度不再改变 黑白题·上分秘籍5