第27讲 化学反应速率、平衡图像 考点导航 考点一化学反应速率图像及应用 重难点辨析 1化学反应速率图像及应用(1)全程速率时间图像如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为_放热_反应，随着反应的进行，_温度_逐渐升高，导致反应速率_逐渐增大_；BC段(v渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中_c(H)_逐渐减小，导致反应速率_逐渐减小_。要抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，填写改变的条件：t1时，增大反应物的浓度；t2时，_降低温度_；t3时，_增大压强_；t4时，_使用催化剂_。方法点拨：改变某一反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。改变_温度、压强_，两点突变。_使用催化剂_使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。(2)物质的量(或浓度)时间图像分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下：甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答：该反应的化学方程式为_2AB3C_。反应物的转化率是_40%_。10 s内v(C)_0.12_molL1s1_。乙：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。由图像得出如下信息A反应物是_X、Y_，生成物是_Z_；B_t3_时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。根据图像可进行如下计算A某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)_ mol(Ls)1_，Y的转化率_100%_。B确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为_(n1n3)(n2n3)n2_。规律方法技巧点拔 解答速率图像题的基本思路(1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(4)看变化趋势：在速率时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。vt图像中的“断点”和“接点”“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。典型例题剖析 考向1化学反应速率相关图像的剖析【典例1】（2022秋湖北武汉高三校联考期中）根据下列图示所得出的结论正确的是A图甲是室温下用NaOH溶液滴定某酸HX的滴定曲线，说明可用甲基橙判断该反应的终点B图乙是中的平衡浓度随温度变化的曲线，说明平衡常数C图丙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高D图丁是溶液中滴加溶液之后，溶液的导电能力随滴入溶液体积变化的曲线，说明a点对应的溶液呈碱性【答案】D【解析】A分析图像，曲线起点是pH约为23，某酸HX是弱酸，不能全部电离。则强碱滴定弱酸，当恰好反应是得到强碱弱酸盐，溶液呈碱性，应用酚酞作为指示剂，甲基橙适用滴定终点显酸性的条件下，A项错误；B分析图像，温度升高，的平衡浓度越小，说明平衡逆向移动，正反应是放热反应，则温度高，平衡常数小，则，B项错误；C反应速率受盐酸的浓度、温度等多个因素影响，速率最大时，不一定温度最高，C项错误；D溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子电荷有关。曲线上第一个转折点前是过量的与少量反应，离子反应是Ba2+OH-+H+SO=BaSO4+H2O，溶液中存在NaOH，第二个转折点是加入过量，继续与NaOH反应，溶液中含有硫酸钠，a点在第二转折点之前，氢氧化钠未反应完，故a点对应的溶液呈碱性，D项正确；故答案选D。【变式练1】（2023全国高三专题练习）在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) H0，其他条件不变时，改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是A图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响B图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响C图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响D图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响【答案】D【解析】A增大反应物浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响，A错误；B降低温度，正反应和逆反应速率都下降，图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B错误；C该反应气体分子总数减小，所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快， 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C错误；D使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响，D正确；答案选D。【变式练2】（2023全国高三专题练习）把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有5000.5硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，下列说法不正确的是Ac点时，体系产生氢气的体积达到最大值B0a段，不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液Cbc段，产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高Dcd段，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低【答案】A【解析】A由图可知，c点时H2的生成速率达到最大，但c点以后H2的生成速率并不为0，说明体系还在产生氢气，此时H2的体积并不是达到最大值，A错误；B曲线由0a段不产生氢气的原因是铝片表面有氧化铝，隔离了铝和硫酸溶液，硫酸首先与表面的氧化铝反应，有关反应的离子方程式为Al2O3+6H+2Al3+3H2O，B正确；C曲线由bc段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快，C正确；D曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应进行，硫酸浓度变小，D正确；故选A。三年真题两年模拟 1工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H0。下列图象不正确的是ABCD【答案】D【解析】A升高温度，化学反应速率加快，v正、v逆都增大，由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，说明 v正v逆，A正确；B在其它条件不变时，增大，化学平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，B正确；C在其它条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，先达到平衡。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，则增大压强，化学平衡正向移动，CH3OH的平衡含量会增大，C正确；D该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CH3OH的平衡产率降低，不会出现先增大后减小现象，D错误；故合理选项是D。2已知Fe3+能催化H2O2分解，2H2O2(aq) = 2H2O(l)+O2(g)的反应机理及反应进程中的能量变化如下：步骤：2Fe3+(aq)+H2O2(aq)=2Fe2+(aq)+O2(g)+2H+(aq)步骤：下列有关H2O2分解反应说法错误的是Av(H2O2)=2v(O2)B该反应的H0C增大Fe3+的浓度能够加快反应速率D若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应大【答案】D【解析】A H2O2分解反应为：，则 v(H2O2)=2v(O2)，故A正确；B 根据曲线变化，反应物的总能量高于产物的总能量，属于放热反应，该反应的H0，故B正确； C 步骤的活化能高于步骤，则步骤的反应速率决定整个过程的反应速率，则增大Fe3+的浓度能够加快增大步骤反应速率，加快整个过程的反应速率，故C正确； D该反应为放热反应，无论是否使用催化剂，正反应的活化能都比逆反应小，故D错误；答案选D。3在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A（g）B（g） 3C（g）；H0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是溶液进行下列实验，结合实验，下列说法正确的是A图表示的是 t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响B图表示的一定是 t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高D图表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高【答案】C【解析】A. 增大反应物浓度,正反应速率增大，但逆反应速率不增大，故图不能表示的是 t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响，故A错误；B. 该反应增大压强或加入催化剂，都可以同等程度的增大反应速率，平衡不移动，故图能表示的可能是 t1时刻加入催化剂后或加压对反应速率的影响，故B错误；C. 升温，化学反应速率加快，缩短到平衡的时间，平衡逆向移动，A的转化率降低，故图表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高，故C正确；D. 催化剂能改变反应速率，影响到平衡的时间，但不会影响平衡，不能影响反应物的转化率，故图不能表示的是不同催化剂对平衡的影响，故D错误。故选C。4下列图示或根据图示所得出的结论正确的是A图甲表示相同pH的盐酸和醋酸加水稀释过程中pH的变化，则曲线a代表醋酸B图乙表示温度不变，向0.1molL-1NH4Cl溶液中滴加0.1molL-1盐酸时，溶液中随盐酸体积的变化关系C图丙表示密闭容器中CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)到达平衡时，CH4的平衡转化率与压强、温度的变化关系曲线，说明P1P2D图丁表示0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000molL-1醋酸溶液滴定曲线【答案】C【解析】A. 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，相同pH的盐酸和醋酸加水稀释后，盐酸pH变化更大，醋酸pH变化更小，A错误；B. 铵根离子水解出氢离子，往氯化铵溶液中滴加盐酸时，盐酸抑制铵根水解，则铵根离子浓度增大，但氢离子浓度增大更多，因此c（）/c (NH4+)增大，B错误；C. 正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷平衡转化率减小，因此P1P2，C正确；D. 滴入20mL氢氧化钠溶液时，恰好完全反应，此时溶液为醋酸钠溶液，醋酸钠溶液由于水解溶液显碱性，D错误；答案选C。5有关下列四个图象的说法中正确的是（）A表示等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，其产生的氢气总体积(V)与时间(t)的关系B表示合