新高考化学一轮复习讲义课件第7章 第44讲　化学反应速率、平衡的常规图像（含解析）

这是一份新高考化学一轮复习讲义课件第7章 第44讲　化学反应速率、平衡的常规图像（含解析），共60页。PPT课件主要包含了复习目标，常规图像题的解题步骤，ACDF，n1－n3，n2－n3，Kb＞Kc＞Kd，真题演练明确考向，p1＞p2＞p3，课时精练，曲线a等内容，欢迎下载使用。
1.系统掌握速率、平衡图像的分析方法。2.加深外因对化学反应速率影响的理解。
1.瞬时速率—时间图像(1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)常见含“断点”的速率－时间图像分析
(3)“渐变”类速率－时间图像
例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
(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___。
C　 E　 B
(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
(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。
2.全程速率—时间图像例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。原因：(1)AB段(v增大)， 。(2)BC段(v减小)， 。
反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大
溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小
例2　向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是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
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① 是反应物， 是生成物。②t3 s时反应达到 状态，X、Y并没有全部反应，该反应是 反应。③0～t3 s时间段：Δn(X)＝ ml，Δn(Y)＝ ml，Δn(Z)＝ ml。
(2)根据图像可进行如下计算①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ 　　　　；Y的转化率＝　　 　×100%。②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 。
(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2
例3　向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s) yC(g)　ΔH”“＝”或“p2>p3，则正反应为气体体积 的反应，ΔH 0；图②，若T1>T2，则正反应为 反应，气体体积增大。解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量的关系。
例5　如图是温度和压强对反应X＋Y 2Z影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是A.上述可逆反应的正反应为放热反应B.X、Y、Z均为气态C.X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态D.上述反应的逆反应的ΔH＞0
6.几种特殊图像(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应的ΔH＜0。
(2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。
例6　用(NH4)2CO3捕碳的反应：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图：(1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆(c)___v正(d)(填“＞”“＝”或“＜”，下同)。
(2)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为____________。
(3)T3～T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是________________________________________________________________________________________________________。
T3～T4区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于CO2 的捕获
1.[2019·全国卷Ⅱ，27(3)改编]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是____(填标号)。A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率小于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
2.(2020·江苏，15改编)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝＋247.1 kJ·ml－1H2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·ml－1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变 除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值
3.[2020·山东，18(3)(4)]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.5 kJ·ml－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·ml－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH3回答下列问题：
(3)不同压强下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图____(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为__________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_____________________________________________________________________。
T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为___(填标号)。A.低温、高压 B.高温、低压C.低温、低压 D.高温、高压
1.反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·ml－1的v－t图像如图1所示，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v－t图像如图2所示。下列说法正确的是①a1>a2　②a1b2　④b1t2　⑥t1＝t2　⑦t1T2B.b点SO2的转化率最高C.b点后曲线下降是因为CO体积分数升高D.减小压强可提高CO、SO2的转化率
4.100 ℃时，向某恒容密闭容器中加入1.6 ml·L－1的Q后会发生如下反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02 ml·L－1·s－1B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)v(bc)＝0D.其他条件相同，起始时将0.2 ml·L－1氦气与Q混合，则反应达 到平衡所需时间少于60 s
5.反应mA(g)＋nB(g) pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是A.由图1可知，T1p＋qB.正反应是吸热反应；m＋n0)。反应体系2 min时达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化如图所示(第12 min到16 min的X浓度变化曲线未标出)，下列说法不正确的是A.反应方程式中n＝1B.12～14 min内，用Y表示的平均速率为0.005 ml·L－1· min－1C.在6～10 min内，反应吸收的热量为0.015Q kJD.第12 min时，Z曲线发生变化的原因是移走一部分Z
8.(2022·洛阳统考)对于可逆反应A(g)＋2B(g) 2C(g)　ΔH>0，下列图像正确的是
9.在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)符合图Ⅰ所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，下列关于图Ⅱ的说法不正确的是A.p3>p4，y轴表示A的转化率B.p3>p4，y轴表示B的转化率C.p3>p4，y轴表示B的质量分数D.p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
10.反应N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJ·ml－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.A、C两点的反应速率：A>CB.A、C两点气体的颜色：A深，C浅C.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>CD.由状态B到状态A，可以用加热的方法
11.已知：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)　ΔH。取等量CH3COCH3分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是A.曲线Ⅱ表示20 ℃时反应的转化率B.升高温度能提高反应物的平衡转化率C.在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示的化学平衡常数相等D.反应物的化学反应速率的大小顺序：d＞b＞c
12.生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A.X代表压强B.L1＞L2C.A、B两点对应的平衡常数相同D.一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝ 2∶1∶2时，反应一定达到平衡
13.(2022·湖北部分重点中学考试)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。反应中，每生成3 ml H2放出30.8 kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率，则t时刻改变的 条件可以为升温或加压B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分 子质量
14.反应为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH