第6章 7 聚焦突破6 突破化学反应速率与限度图像题的思维技巧（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦化学反应速率与化学平衡的图像分析核心知识点，系统梳理从图像“面”（明确坐标轴意义）、“线”（走向与斜率）、“点”（特殊点）的要素分析，到联系化学计量数关系、反应速率及平衡移动规律的应用，构建问题解决的学习支架。 该资料通过7道典型例题（如恒容容器中3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)的浓度-时间曲线分析），强化科学思维中的证据推理与模型认知，结合具体反应数据培养分析能力。课中辅助教师教学，课后帮助学生巩固图像分析方法，查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

1．关注图像 (1)关注“面”——明确研究对象 理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。弄清是物质的量，还是浓度随时间的变化。 (2)关注“线” ①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。 ②分清突变和渐变，理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。 (3)关注“点” 解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。 2．联系规律 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，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 3．正确判断 根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律，作出正确的判断。 【突破集训】 1．某温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B，发生反应3A(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋2D(s)，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如下图所示)。下列说法正确的是(　　) A．0～2 s内，用D的浓度变化表示的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1 B．化学计量数之比b∶c＝1∶2 C．12 s时，A的转化率为25% D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 解析：选B。由题图可知，0～12 s内，A的浓度变化为0.8 mol·L-1－0.2 mol·L-1＝0.6 mol·L-1，B的浓度变化为0.5 mol·L-1－0.3 mol·L-1＝0.2 mol·L-1，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol，C的浓度变化为0.4 mol·L-1，则b＝1，c＝2。D为固体，不能用其浓度变化表示反应速率，A选项错误；由以上分析可知，化学计量数之比b∶c＝1∶2，B选项正确；由题图可知，12 s时，A的转化率为×100%＝75%，C选项错误；题图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，则A的消耗速率不等于A的生成速率，D选项错误。 2．为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成CO2的体积(已换算为标准状况下的体积)随时间的变化情况，绘制出如下图所示的曲线甲。下列有关说法不正确的是(　　) A．因反应放热，导致0～5 s内的反应速率逐渐增大 B．10～18 s内，影响反应速率的主要外界因素是H＋的浓度 C．10～18 s内，用H＋的浓度变化表示该反应的速率为1.6×10-4 mol·L-1·s-1 D．若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，则曲线甲可能变成曲线乙 解析：选C。因反应放热，温度升高，导致0～5 s内的反应速率逐渐增大，A正确；10～18 s内，反应速率逐渐减小，主要是因为随着反应的进行，H＋的浓度逐渐减小，B正确；盐酸的体积未知，故不能用H＋的浓度变化表示该反应的速率，C错误；若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，H＋浓度减小，反应速率减小，但是H＋的物质的量不变，最终生成二氧化碳的体积不变，曲线甲可能变成曲线乙，D正确。 3．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，使反应SO2(g)＋NO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g)在一定条件下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如上图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段　 解析：选D。化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，实质是正反应速率等于逆反应速率且保持不变，c点后正反应速率显然还在改变，故此时反应未达到平衡状态，A错误；a点到b点正反应速率增大，反应物浓度逐渐减小，B错误；随着反应的进行，反应物浓度减小，但正反应速率增大，说明体系温度升高，正反应是放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；因为反应一直正向进行且a～c段正反应速率一直在增大，故SO2的转化率：a～b段小于b～c段，D正确。 4．一定温度下向容器中加入A，发生反应如下：①A―→B，②A―→C，③B⥫⥬C。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应开始至t1 s时，化学反应速率：①>② B．t2～t3 s内，B的消耗速率大于生成速率 C．t3 s时，c(C)＝c0－c(B) D．t3 s后，反应停止了 解析：选D。0～t1 s内，生成物中B的浓度大于C的浓度，说明化学反应速率：①>②，A正确；t2～t3 s内，B的浓度在减少，C的浓度在增加，说明B的消耗速率大于生成速率，B正确；由A―→B、A―→C可知其转化关系为1∶1，t3 s时，体系中A的浓度为0，故c(C)＋c(B)＝c起始(A)＝c0，则c(C)＝c0－c(B)，C正确；B⥫⥬C为可逆反应，t3 s后B和C的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，化学平衡为动态平衡，反应并未停止，D错误。 5．Ag2SO4为白色微溶物，常温下某小组对Fe2+和Ag＋的反应进行如下探究实验，测得c(Ag＋)随时间变化如下图所示，实验过程中测得温度几乎无变化。下列说法正确的是(　　) 实验 操作 现象 Ⅰ 向1 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中，加入1 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液 几分钟后，出现大量灰黑色浑浊 Ⅱ 先向试管中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，然后重复实验Ⅰ的操作 现象与实验Ⅰ相同 A．实验Ⅰ只发生反应Fe2+＋Ag＋⥫⥬Fe3+＋Ag，灰黑色浑浊是单质Ag B．图中c(Ag＋)由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用 C．图中c(Ag＋)由a→b急速变化的可能原因是反应放热 D．图中c(Ag＋)由a→b急速变化的可能原因是生成的Fe3+起催化作用 解析：选B。实验Ⅰ中有银离子和硫酸根离子，会生成硫酸银沉淀，由于几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，因此还发生反应Fe2+＋Ag＋⥫⥬Fe3+＋Ag，灰黑色浑浊应是单质Ag和Ag2SO4的混合物，故A错误；根据题意几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，说明题图中c(Ag＋)由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用，故B正确；根据题意，实验过程中测得温度几乎无变化，故C错误；实验Ⅱ的现象与实验Ⅰ相同，说明题图中c(Ag＋)由a→b急速变化不可能是生成的Fe3+起催化作用，故D错误。 6．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．25 ℃时，在10～30 min内，R的平均分解速率为0.030 mol·L-1·min-1 B.对比30 ℃和10 ℃曲线，在50 min时，R的分解率相等 C．对比30 ℃和25 ℃曲线，在0～50 min内，能说明R的平均分解速率随温度升高而增大 D．对比30 ℃和10 ℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大 解析：选D。25 ℃时，在10～30 min内，R的浓度变化量Δc＝(1.4－0.8) mol·L-1＝0.6 mol·L-1，v(R)＝＝＝0.030 mol·L-1·min-1，A项正确；由题图可知，在50 min时两温度下R均完全分解，R的分解率均为100%，B项正确；0～50 min内，v(30 ℃)＝＝0.032 mol·L-1·min-1，v(25 ℃)＝＝0.026 mol·L-1·min-1，故v(30 ℃)>v(25 ℃)，C项正确；由题图可知，虽然30 ℃曲线的斜率比10 ℃曲线的斜率大，即R的分解速率比10 ℃大，但30 ℃时反应物的起始浓度大，反应速率也相应大，所以无法说明温度对R的分解速率的影响，D项错误。 7．(2025·广州高一统考)硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是2SO2＋O22SO3，正反应放热。一定条件下，恒容密闭容器中发生该反应，各物质的浓度随时间变化的曲线如下图所示。 (1)反应开始至20 min，用SO2的浓度变化表示的平均反应速率为________________________________________________________________________。 (2)图中a点，正反应速率________(填“>”“<”或“＝”)逆反应速率。 (3)反应进行到第________min时恰好达到平衡。结合图像分析，能说明SO2转化成SO3的反应在该条件下达到限度的证据是______________________________________________________________________________________________________。 (4)下列说法错误的是________(填字母)。 A．上述条件下，SO2不可能100%转化为SO3 B．升高温度，可以实现SO2的完全转化 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．使用催化剂可以增大反应速率，提高生产效率 解析：(1)由题图可知，反应开始至20 min，SO2的浓度下降了0.7 mol·L-1，v(SO2)＝＝0.035 mol·L-1·min-1。 (2)a点之后SO2的浓度继续减小，SO3的浓度继续增大，反应正向进行，此时正反应速率＞逆反应速率。 (3)50 min后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变，且不为0，因此反应进行到第50 min时恰好达到平衡。 (4)SO2转化为SO3为可逆反应，因此SO2不可能100%转化为SO3，故A正确；升高温度，化学反应速率增大，但SO2转化为SO3为可逆反应，不可能实现SO2的完全转化，故B错误；该反应进行的程度与温度、压强等因素有关，通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，故C正确；使用催化剂可以增大反应速率，提高生产效率，故D正确。 答案：(1)0.035 mol·L-1·min-1　(2)>　(3)50　50 min后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变，且不为0　(4)B 学科网（北京）股份有限公司 $