1、高考资源网（） 您身边的高考专家能力课时5化学反应速率及平衡图像分析探究任务1.掌握各类与速率有关的图像的分析方法，形成图像分析的思维模式，形成识图能力。培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2掌握各类与化学平衡有关的图像的分析方法，能够迁移应用图像分析思维模型。培养科学探究与创新意识、变化观念与平衡思想的化学核心素养。1速率时间图像反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0(1)t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大。(2)t2时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快。(3)t3时减小压强，容器容积增大，浓度
2、变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多。(4)t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。2转化率(或含量)时间图像反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0甲乙丙(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物系数之和大于气体反应产物系数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大。(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大。(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。3恒压(温)线反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0
3、分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。4特殊类型图像(1)对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应物开始，v(正)v(逆)；M点为刚达到平衡点；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Hv(逆)；则L线的右下方(F点)，v(正)0C.反应开始至a点时v(H2)1 molL1min1D.T 时，该反应的化学平衡常数为0.125 mol2L2C图中曲线对应的反应速率较大，达到平衡所用的时间较短，若减小压强，反应速率减小，达到平衡所用的时间较长，与图像
4、不符，故A错误；若该反应的H0，升高温度，平衡应向正反应方向移动，则平衡时H2的物质的量应小于T 时的，与图像不符，故B错误；v(H2)1 molL1min1，故C正确；T 时，达到平衡时，H2的物质的量为2 mol，可知参与反应的H2的物质的量为6 mol，根据反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)可知，平衡时，c(CO2)2 molL1，c(H2)1 molL1，c(CH3OH)1 molL1，c(H2O)1 molL1，则K0.5 mol2L2，故D错误。2恒温密闭容器中发生可逆反应：Z(？)W(？)X(g)Y(？)H，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器容积，t
5、3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法中正确的是()A.Z和W在该条件下有一种可能为气态B.t1t2时间段与t3时刻后，两时间段内反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C.若该反应的H0，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大D.若在该温度下此反应的平衡常数表达式为Kc(X)，则t1t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等C根据图像可知，正反应速率不随反应时间和压强的改变而改变，所以Z和W都不是气体，A错误。结合图像可知，X是气体，Y可能不是气体，也可能是气体。若Y不为气体，则反应过程中气体的摩尔质量始终不变，所以t1t2时间段与t3时刻后，两时间段内反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等
6、，B错误。若该反应的H0，则该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡右移，平衡常数K增大，C正确。平衡常数只与温度有关，若该温度下平衡常数表达式为Kc(X)，说明反应只有X为气体，温度不变，平衡常数不变，即c(X)为定值，所以t1t2时间段与t3时刻后的X浓度相等，D错误。3用CO合成甲醇(CH3OH)的热化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Hv(c)、v(b)v(d)C.平衡常数：K(a)K(c)、K(b)K(d)D.平均摩尔质量：M(a)M(d)C反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)是反应前后气体体积减小的放热反应，在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，使
7、反应物CO的平衡转化率减小，故温度：T1T2T3，A错误。在压强相同时，温度升高，化学反应速率增大，由于温度：T3T1，故正反应速率：v(a)v(d)，B错误。正反应放热，升高温度，平衡常数减小；温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数：K(a)K(c)、K(b)K(d)，C正确。该反应前后气体的总质量不变，气体的总物质的量减小，升高温度，平衡逆向移动，气体的总物质的量增大，所以气体的平均摩尔质量减小，所以M(a)M(c)；在温度不变时，增大压强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，气体的总物质的量减小，所以气体的平均摩尔质量增大，M(b)M(d)，D错误。探究外界条件对实验室用锌和稀硫酸反应制取
8、H2时反应速率的影响。实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、锌粉、1 molL1的H2SO4溶液、4 molL1的H2SO4溶液、CuSO4溶液、热水。实验要求：测量收集10 mL H2所需时间。实验方案：设计如下表。实验编号T/K锌的规格H2SO4溶液的浓度298锌粒1 molL1H2SO4溶液298锌粒4 molL1H2SO4溶液298锌粉1 molL1H2SO4溶液298锌粒1 molL1H2SO4与少量CuSO4混合液348锌粒1 molL1H2SO4溶液注意事项：(1)锌粒的质量和表面积力求相同。(2)每次实验取用20 mL H2SO4
9、溶液。1该实验方案主要探究哪些外界条件对化学反应速率的影响？提示：浓度、温度、固体反应物的表面积、ZnCu原电池。2该实验方案中哪一方面最难做到？提示：锌粒的表面积相同。通过本情境素材中对实验室用锌和稀硫酸制氢气反应速率的影响因素的探究，提升了“科学探究与创新意识”的学科素养。培养了利用“控制变量法”探究问题的能力。1T 时，在2 L的密闭容器中，气体X、Y和Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是()A容器中发生反应的化学方程式为X(g)Y(g)Z(g)B010 s内，X表示的平均化学反应速率为0.04 molL1s1C使用催化剂只能加快010 s内的反应速率D04 s
10、内的平均反应速率小于010 s内的平均反应速率B由题图可知，反应在10 s时达到化学平衡，此时X、Y分别减少了0.8 mol、0.8 mol，Z增加了1.6 mol，所以反应的化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g)，A错误；010 s内，X表示的平均化学反应速率为0.04 molL1s1，B正确；使用催化剂不仅加快平衡前的反应速率，平衡后的反应速率也加快，C错误；随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，所以04 s内的平均反应速率大于010 s内平均反应速率，D错误。2对于达到平衡的可逆反应：XYWZ，其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物
11、质状态的描述正确的是()AW、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体BX、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体CX、Y或W、Z中均只有一种为气体DX、Y均为气体，W、Z均为液体或固体B由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都加快，但正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度，可见化学平衡向正反应方向移动，即正反应是一个体积缩小的反应。A项，若W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体，不符合图像；B项，X、Y均为气体，W、Z中只有一种是气体，符合图像；C项，X、Y或W、Z中均只有一种为气体，则加压平衡不移动，不符合图像；D项，若反应产物均为液体或固体，则加压时逆反应速率不发生变化，不符合图像。3对于反应
12、N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化关系如图所示。下列说法正确的是()AA、C两点对应的正反应速率的关系：v(A)v(C)BA、B、C、D、E各点对应的状态中，v正v逆的是E点C维持p1不变，EA所需时间为x，维持p2不变，DC所需时间为y，则xyD使E点从水平方向到达C点，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2D增大压强，正、逆反应速率均增大，C点对应的压强大于A点，所以正反应速率：v(A)v逆，D点NO2的体积分数大于平衡状态时的体积分数，反应向消耗NO2的逆反应方向移动，此时v正y，C错误；从p1突然加压至p2，NO2的体积分数保持不
13、变，刚好达到C点对应的平衡状态，理论上可行，D正确。4用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间的关系如图所示：下列说法正确的是()A实验在15 min内M的降解速率为1.33102molL1min1B若其他条件相同，实验证明升高温度，M的降解速率增大C若其他条件相同，实验证明pH越大，越有利于M的降解D实验说明M的浓度越小，M的降解速率越慢B根据化学反应速率的表达式可知，v(M)1.33105molL1min1，A错误；其他条件相同，的反应温度不同，的反应温度高于，而降解相同量的M时，所用时间小于，说明的降解速率大，B正确；其他条件相同，的pH不同，的pH大于，在相同时间段内，中M的浓度变化大于，说明的降解速率大于，说明pH越大，越不利于M的降解，C错误；这两组实验的反应温度不同，初始浓度也不同，无法比较浓度对此反应的影响，D错误。- 9 - 版权所有高考资源网
