1、题型一题型二题型三【题型说明】化学反应速率和化学平衡图像类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图像类型有物质的量(浓度)、速率时间图像、含量时间温度(压强)图像、恒温、恒压曲线等，图像中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图像充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。该类题型在选择题和简答题中都有涉及，能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，在复习备考中应引起足够的重视。综合课时4 巧解化学反应速率和化学平衡图像题题型一题型二题型三【示例1】(2015湖南长沙统考)25 时，在体积为2 L
2、的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。题型示例 物质的量(浓度)、速率时间图像题型一题型二题型三(1)根据上图数据，写出该反应的化学方程式：_。此反应的平衡常数表达式K_，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为_。(2)在57 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是_。(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图：题型一题型二题型三各阶段的平衡常数如下表所示：K1、K2、K3、K4之间的关系为_(用“”、“K2K3K4。由于整个过程条件的改变均造成转化率减小，所以转化率最大的一段时间为开始建立平衡
3、的t2t3段。答案(1)A2B2C c2CcAc2B 0.05 molL1min1(2)增大压强(3)K1K2K3K4 t2t3题型一题型二题型三【归纳总结】1物质的量(或浓度)时间图像此类图像能说明平衡体系中各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况，解题时要注意代表各物质曲线的折点(达平衡时刻)，各物质的物质的量(或浓度)变化量的内在联系，即比例符合化学方程式中化学计量数比例关系等情况。如2A3BC的反应情况如图所示。题型一题型二题型三2速率时间图像此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，反映了平衡移动的
4、方向。如N23H22NH3 H0，建立平衡后，加热对速率的影响如图。题型一题型二题型三1(2014福建理综，12)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：题组精练 反应时间/min01020304050c(N2O)/(molL1)0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050反应时间/min60708090100c(N2O)/(molL1)0.040 0.030 0.020 0.010 0.000题型一题型二题型三下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()。(注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1T2，H0
5、BT10Cp1p2，abcd Dp1T1，且由T1T2时，C%减小，即升温平衡左移，故此反应的Hp1且压强改变B%不变，说明压强改变对此平衡无影响，由于A为固体，故bcd，所以D项正确，C项错误。答案 D题型一题型二题型三【归纳总结】常见形式有如下几种。(C%指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)题型一题型二题型三题型一题型二题型三题型一题型二题型三题组精练 1(2014山东烟台一模)在密闭容器中进行反应M(g)N(g)Y(g)2Z(？)，产物Y在平衡混合物中的质量分数(Y%)在不同温度、压强条件下随时间的变化如下图所示，则下列叙述正确的是()。A正反应为放热反应，Z是气体B正反应为放
6、热反应，Z是固体或液体C正反应为吸热反应，Z是气体D正反应为吸热反应，Z是固体或液体题型一题型二题型三解析 同压条件下，T1温度下先达到平衡状态，则T1T2；同温条件下，p2压强下先达到平衡状态，则p2p1。升高温度，Y%降低，说明平衡逆向移动，正反应放热；增大压强，Y%降低，说明平衡逆向移动，逆反应气体的物质的量减小，Z是气体。答案 A题型一题型二题型三2已知可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()。题型一题型二题型三解析 升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且
7、达到平衡时需要的时间短，故A正确，D错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故B项正确；有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故C项正确。答案 D题型一题型二题型三【解题技巧】速率平衡图像题解题技巧(1)先拐先平在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。题型一题型二题型三题型示
8、例 恒温(压)图像分析【示例 3】(2014山东东营一中一模)用 CO 合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0，按照相同的物质的量投料，测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是()。题型一题型二题型三A温度：T1T2T3B正反应速率：v(b)v(d)v(a)v(c)C平衡常数：K(a)K(c)K(b)K(d)D平均摩尔质量：M(b)M(d)M(a)M(c)思路点拨 正反应放热，相同压强下，温度越高，CO的平衡转化率越大，故T1T2T3，v(a)v(b)v(d)，A、B项错误；反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平
9、衡常数减小，温度不变，平衡常数不变，故有K(a)K(c)，K(b)K(d)，C正确；转化率越大，正向进行程度越大，气体的物质的量越少，平均摩尔质量越大，M(a)M(c)，D项错误。答案 C题型一题型二题型三【知识归纳】该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率()，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：如图2所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正v逆的点是3，表示v正pqB正反应是吸热反应；mnpqC正反应是放热反应；mnpq题型一题型二题型三解析 图像中有三个量，应固定一个量来分别讨论另外两个
10、量之间的关系。固定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；固定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是气体体积缩小的反应，即mnpq。答案 D题型一题型二题型三2(2015郑州质量预测)研究和开发 CO2 和 CO 的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。CO 可用于合成甲醇。在压强为 0.1 MPa 条件下，在体积为b L 的密闭容器中充入 a mol CO 和 2a mol H2，在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)平衡时 CO 的转化率与温度、压强的关系如下图：题型
11、一题型二题型三(1)该反应属于_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)100 时，该反应的平衡常数：K_(用含a、b的代数式表示)。若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法正确的是_(填序号)。a该反应使用催化剂意义不大b该反应发生将在很短时间内完成c该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小d该反应一定是放热反应题型一题型二题型三(3)在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a molCO、2a mol H2，达到平衡时CO转化率_(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)，平衡常数_。(4)在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO、7.5 mol H2，反应生
12、成CH3OH(g)，达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的_倍。题型一题型二题型三解析(1)同一压强下，CO的转化率随温度的升高而减小，所以正反应应为放热反应。(2)100 时CO的转化率为0.5，列式求算：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始：a mol 2a mol 0转化：0.5a mol a mol 0.5a mol平衡：0.5a mol a mol 0.5a molK等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，求得K为b2/a2；反应的K值大只能说明反应进行的程度大，不能确定其反应速率的大小，也不能确定反应是吸热还是放热。题型一题型二题型三(3)由于该
13、反应为气体体积减小的反应，再通入a mol CO,2a mol H2相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以CO转化率增大，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以不会改变。(4)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始：2.5 mol 7.5 mol 0转化：2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol平衡：0.25 mol 3 mol 2.25 mol由于压强之比等于物质的量之比，平衡时的物质的量总数为5.5 mol，起始时为10 mol，所以平衡时压强为起始时的0.55倍。答案(1)放热(2)b2/a2 c(3)增大 不变(4)0.55题型一题型二题型三3在容积一定的密闭容器中发
14、生可逆反应A(g)2B(g)2C(g)H0，平衡移动关系如右图所示。下列说法正确的是()。Ap1p2，纵坐标指C的质量分数Cp1p2，纵坐标指A的转化率Dp1p2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量题型一题型二题型三解析 根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反应知温度升高平衡将向正反应方向移动，所以增大的物理量有A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量；由题给反应知，随压强的增大，A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量均增大，故B正确。答案 B题型一题型二题型三【解题模板】解化学反应速率与化学平衡图像题的思路“一看、二想、三判断”(1)一看看图像。看轴：弄清纵、横坐标的含义；看线：弄清线的走向、变化趋势及线的斜率；看点：弄清曲线上起点、拐点、交点、最高点与最低点的含义；看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化、压强变化还是转化率变化；看是否需要作辅助线：如等温线、等压线等。(2)二想想规律。联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)三判断通过将图像分析和理论分析相结合，作出正确判断。
