2025年高考化学一轮复习课件（新高考版）大单元4 第11章　第50讲　化学反应速率与化学平衡图像分类突破

这是一份2025年高考化学一轮复习课件（新高考版）大单元4 第11章　第50讲　化学反应速率与化学平衡图像分类突破，共60页。PPT课件主要包含了ACDF，及时移去产物，改进催化剂，提高反应物压强，恒温恒压线，在反应过程中断裂，和形成的化学键相同，Kp1·Kp2，课时精练，＋118等内容，欢迎下载使用。
1.了解化学反应速率、化学平衡图像的常见类型。2.通过解答不同类型图像问题，初步建立解答化学反应速率、化学平衡相关图像问题的思维模型。
分析、解答化学反应速率与化学平衡图像题的三个步骤第一步：看图像一看面——横坐标、纵坐标代表的量(如纵坐标是反应物百分含量，还是反应物的转化率等)，确定坐标值与化学量的正变与负变关系。二看线——曲线的走向、变化趋势(斜率大小、升与降、平与陡、渐变与突变、连续与断变、转折等)，同时对走势有转折变化的曲线，要分段进行分析，找出各段曲线的变化趋势及含义。例如，升高温度，v吸增加得多，v放增加得少；增大反应物浓度，v正突变，v逆渐变。
三看点——起点(分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点)，终点(终点是否达到平衡)，转折点(转折点前后影响的主要因素不同)等；此外还有顶点、拐点、交叉点、平衡点等都要认真分析。四看辅助线——要不要作等温线、等压线，讨论单变量。五看量——一般标出具体数值的量在解题中都会用到。第二步：想规律在看清图的基础上，根据坐标x轴的变化，确定y轴的变化，结合外因对化学反应速率、化学平衡的影响因素分析变化的本质原因。
第三步：作判断看条件(T，p，c)
1.在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)　　2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是______(填字母，下同)。A.t0～t1　　　　　　B.t1～t2C.t2～t3 D.t3～t4E.t4～t5 F.t5～t6
一、反应进程类图像(横坐标为时间t)
根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强C.升高温度 D.降低温度E.加催化剂 F.充入氮气t1时刻_____；t3时刻_____；t4时刻______。
t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温；t3时，v正、v逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂；t4时，v正、v逆同时减小，且v正减小的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是____。A.t0～t1 B.t2～t3C.t3～t4 D.t5～t6
根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，则NH3的含量均比t0～t1时间段内的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
在分析v－t图像时，要特别注意反应速率的变化，即v正、v逆是都增大了还是都减小了(条件改变的瞬间，v正、v逆的起点与原平衡点不重合)，还是一个增大(或减小)而另一个不变(条件改变的瞬间，v正、v逆中不变的那个，起点与原平衡点重合)。
2.已知：反应为mA(g)＋nB(g)　　pC(g)＋qD(g)。(1)
T1 T2，正反应为 反应。
p1 p2，正反应为气体体积 的反应。
图中 使用催化剂；或者增大压强，此时m＋n p＋q。
3.现将一定量N2O4气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为T1 ℃[N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0]，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为T2(T2＞T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。
4.对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343 K时反应的平衡转化率α＝____%。平衡常数K343 K＝________(保留2位小数)。
温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，则a点所在曲线代表343 K时SiHCl3的转化率变化，b点所在曲线代表323 K时SiHCl3的转化率变化。343 K时反应的平衡转化率α＝22%。设起始时SiHCl3(g)的浓度为1 ml·L－1，则有　　　　　　　2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)起始/(ml·L－1)　1　　　　　　0　　　　 0转化/(ml·L－1)　0.22　　　　 0.11　　　0.11平衡/(ml·L－1)　0.78　　　　 0.11　　　0.11
(2)在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_______________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、_________________。
此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。(1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。
5.反应：aA(g)＋bB(g)　　cC(g)＋dD(g)　ΔH
6.在一恒容的密闭容器中充入0.1 ml·L－1 CO2、0.1 ml·L－1 CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)　　2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是A.上述反应的ΔHp3>p2>p1C.压强为p4、温度为1 100 ℃时该反应的平衡　常数约为1.64D.压强为p4时，在y点：v正>v逆
由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子总数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强：p4>p3>p2>p1，B项正确；
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
7.一定条件下，反应：6H2(g)＋2CO2(g)　　C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。下列说法正确的是A.该反应的ΔH＞0B.达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)C.b点对应的平衡常数K值大于c点D.a点对应的H2的平衡转化率为90%
三、投料比—转化率相关图像
升高温度，CO2的平衡转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，A项错误；达平衡时，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C项错误。
8.采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。主反应：2CO(g)＋4H2(g)　　CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反应：CO(g)＋H2O(g)　　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋2H2(g)　　CH3OH(g)测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。
(1)改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。(2)当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最大。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是____(填标号)。a.升高温度　　b.增大压强　　c.加入催化剂
由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反应速率也加快，a符合题意；该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意。
10.[2021·全国乙卷，28(3)]McMrris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。2NO(g)＋2ICl(g)　　2NOCl(g)＋I2(g)　Kp12NOCl(g)　　2NO(g)＋Cl2(g)　Kp2
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”),写出推理过程：__________________。
由图可知：lg Kp2(T′)－lg Kp2(T)>|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)，则：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0
五、多重平衡的复杂图像
11.二甲醚(CH3OCH3)是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。CO2加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)　　CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·ml－1反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)　　CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·ml－1反应Ⅲ：2CH3OH(g)　　CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－23.5 kJ·ml－1
由图可知，温度从553 K上升至573 K时，反应Ⅰ消耗的CO2大于反应Ⅱ生成的CO2，D错误。
(1)在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。(2)在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。
1.(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)　　BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A.该反应的ΔH0B.p1