第27講 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像(講義)(解析版)_第1頁(yè)
第27講 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像(講義)(解析版)_第2頁(yè)
第27講 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像(講義)(解析版)_第3頁(yè)
第27講 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像(講義)(解析版)_第4頁(yè)
第27講 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像(講義)(解析版)_第5頁(yè)
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第27講化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像目錄考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一速率圖像【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1速率—時(shí)間圖像知識(shí)點(diǎn)2速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖像知識(shí)點(diǎn)3物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖像【提升·必考題型歸納】考向1考查速率-時(shí)間圖像考向2考查速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖像考向3考查濃度或物質(zhì)的的量-時(shí)間圖像考點(diǎn)二平衡圖象【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像知識(shí)點(diǎn)2恒溫線或恒壓線圖像知識(shí)點(diǎn)3反應(yīng)過(guò)程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像【提升·必考題型歸納】考向1考查轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像的分析判斷考向2考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷考向3考查組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷考向4考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點(diǎn)分析考點(diǎn)三圖像類(lèi)分析方法【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1速率圖像分析知識(shí)點(diǎn)2平衡圖像分析【提升·必考題型歸納】考向1考查化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析考向2考查化學(xué)平衡綜合圖像分析真題感悟考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析速率圖像2023山東卷14題,4分2022河北卷13題,3分2021遼寧卷12題,3分分析近三年的高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像分析類(lèi)試題經(jīng)常涉及的圖像類(lèi)型有含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖像、恒溫、恒壓曲線等,圖像中蘊(yùn)含著豐富的信息,具有簡(jiǎn)明、直觀、形象的特點(diǎn),命題形式靈活,難度不大,解題的關(guān)鍵是根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),明確反應(yīng)條件,認(rèn)真分析圖像,充分挖掘蘊(yùn)含的信息,緊扣化學(xué)原理,找準(zhǔn)切入點(diǎn)解決問(wèn)題。圖像作為一種思維方法在解題過(guò)程中也有著重要作用,可以將一些較為抽象的知識(shí),轉(zhuǎn)化為圖像,然后進(jìn)行解決。注意掌握從圖像中獲取有效信息,解答與化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)的問(wèn)題,如反應(yīng)速率、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率,提高轉(zhuǎn)化率的措施等;從圖表或圖像中獲取信息,計(jì)算轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)等。平衡圖像2023湖南卷13題,4分2022廣東卷13題,4分2021江蘇卷14題,3分考點(diǎn)一速率圖像知識(shí)點(diǎn)1速率—時(shí)間圖像1.“漸變”類(lèi)v-t圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正突然增大,v′逆逐漸增大;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′正突然減小,v′逆逐漸減小;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′逆突然增大,v′正逐漸增大;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大生成物的濃度t1時(shí)v′逆突然減小,v′正逐漸減??;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小生成物的濃度2.“斷點(diǎn)”類(lèi)v-t圖像圖像t1時(shí)刻所改變的條件溫度升高降低升高降低適合正反應(yīng)為放熱的反應(yīng)適合正反應(yīng)為吸熱的反應(yīng)壓強(qiáng)增大減小增大減小適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)3.“平臺(tái)”類(lèi)v-t圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變使用催化劑t1時(shí)其他條件不變?cè)龃蠓磻?yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n=p+q(反應(yīng)前后氣體體積無(wú)變化)t1時(shí)v′正、v′逆均突然減小且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n=p+q(反應(yīng)前后氣體體積無(wú)變化)4.全程速率—時(shí)間圖像例如:Zn與足量鹽酸的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因:(1)AB段(v增大),反應(yīng)放熱,溶液溫度逐漸升高,v增大。(2)BC段(v減小),溶液中c(H+)逐漸減小,v減小。知識(shí)點(diǎn)2速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖像1.對(duì)于速率~溫度曲線,溫度改變后,吸熱反應(yīng)速率變化大,放熱反應(yīng)速率變化小。即吸熱大變,放熱小變。以mA+nBpC+qD;△H=Q為例2.對(duì)于速率~壓強(qiáng)曲線,壓強(qiáng)改變后,氣體體積之和大的一側(cè)反應(yīng)速率變化大,氣體體積之和小的一側(cè)反應(yīng)速率變化小。以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H=Q為例【名師點(diǎn)撥】這類(lèi)圖像中曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢(shì)及變化幅度。圖中交點(diǎn)是平衡狀態(tài),壓強(qiáng)或溫度增大,正反應(yīng)速率增大得快,平衡正向移動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)3物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖像這類(lèi)圖像能說(shuō)明平衡體系中各組分在反應(yīng)過(guò)程中的濃度變化情況。1、識(shí)圖:在c-t圖中,一般橫坐標(biāo)表示時(shí)間,縱坐標(biāo)表示濃度或物質(zhì)的量等變化,分析圖時(shí)要抓住隨著時(shí)間的變化曲線的基本走勢(shì)問(wèn)題,其重點(diǎn)及易錯(cuò)點(diǎn)應(yīng)抓住曲線的斜率,某一時(shí)刻曲線的斜率大小就表示該時(shí)刻反應(yīng)的速率快慢,曲線越陡表示反應(yīng)的速率越大,曲線越平緩表示反應(yīng)的速率越小。2、規(guī)律:①若為溫度變化引起,溫度較高時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。②若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。3、實(shí)例:某溫度時(shí),在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應(yīng)物,Z是產(chǎn)物。②t3s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),X、Y并沒(méi)有全部反應(yīng),該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。③0~t3s時(shí)間段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如v(X)=eq\f(n1-n3,V·t3)mol·L-1·s-1;Y的轉(zhuǎn)化率=eq\f(n2-n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。4、易錯(cuò)提醒:解該類(lèi)圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同,各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系??枷?考查速率-時(shí)間圖像例1.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g);ΔH<0,某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),結(jié)合實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是A.圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).圖Ⅱ表示的一定是t1時(shí)刻加入催化劑后對(duì)反應(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ表示的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較高D.圖Ⅲ表示的是不同催化劑對(duì)平衡的影響,且甲的催化效率比乙高【解析】A.增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大,但逆反應(yīng)速率不增大,故圖Ⅰ不能表示的是t1時(shí)刻增大反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)增大壓強(qiáng)或加入催化劑,都可以同等程度的增大反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),故圖Ⅱ能表示的可能是t1時(shí)刻加入催化劑后或加壓對(duì)反應(yīng)速率的影響,故B錯(cuò)誤;C.升溫,化學(xué)反應(yīng)速率加快,縮短到平衡的時(shí)間,平衡逆向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率降低,故圖Ⅲ表示的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較高,故C正確;D.催化劑能改變反應(yīng)速率,影響到平衡的時(shí)間,但不會(huì)影響平衡,不能影響反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故圖Ⅲ不能表示的是不同催化劑對(duì)平衡的影響,故D錯(cuò)誤。故選C。【答案】C【變式訓(xùn)練】如圖表示反應(yīng)2SO2(g)+O22SO3(g)+Q的正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況,試根據(jù)圖中曲線判斷下列說(shuō)法可能正確的是A.t1時(shí)只減小了壓強(qiáng);B.t1時(shí)只降低了溫度;C.t1時(shí)增加了SO2和O2的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);D.t1時(shí)減小SO2濃度的同時(shí),增加了SO3的濃度;【解析】A.若t1時(shí)減小了壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),重新平衡時(shí)的速率小于原平衡速率,故A錯(cuò)誤;B.若t1時(shí)降低了溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),重新平衡時(shí)的速率小于原平衡速率,故B錯(cuò)誤;C.若t1時(shí)增加了SO2和O2的濃度,正反應(yīng)速率應(yīng)大于原平衡速率,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),圖象中t1時(shí)刻不符合,故C錯(cuò)誤;D.若t1時(shí)減小了SO2的濃度,增加了SO3的濃度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),新平衡時(shí)反應(yīng)物濃度比可以原來(lái)還大,平衡時(shí)正反應(yīng)速率可以比原平衡速率大,故D可能正確;故選D?!敬鸢浮緿考向2考查速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖像例2.下列各圖是溫度(或壓強(qiáng))對(duì)2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響,曲線交點(diǎn)表示建立平衡時(shí)的溫度或壓強(qiáng),其中正確的是()A.B.C.D.【解析】A和B圖中自變量為溫度,溫度越高,速率越快,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升溫時(shí)平衡向吸熱方向移動(dòng),逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;C、D圖中自變量為壓強(qiáng),壓強(qiáng)越大,速率越快,D項(xiàng)錯(cuò)誤;增加壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動(dòng),也就是向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,C項(xiàng)正確?!敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練】可逆反應(yīng)mA(g)?nB(g)+pC(s);△H=Q,溫度和壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合如圖中的兩個(gè)圖象,以下敘述正確的是:()A.m>n,Q<0 B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0 D.m<n+p,Q<0【解析】由圖象可知,升高溫度,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則升高溫度,平衡逆向移動(dòng);增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,則增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)。由圖象可知,升高溫度,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則升高溫度,平衡逆向移動(dòng),所以該正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Q<0;增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,則增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)為氣體氣體縮小的反應(yīng),所以m>n,故答案選A。【答案】A考向3考查濃度或物質(zhì)的的量-時(shí)間圖像例3.(2023·天津南開(kāi)·南開(kāi)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))向剛性容器中投入與(足量)發(fā)生反應(yīng):(相對(duì)分子質(zhì)量:M大于N)。測(cè)得不同溫度下體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.內(nèi),B.溫度升高,容器內(nèi)氣體的密度減小C.℃,再投入,平衡時(shí)D.【分析】根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”,由圖可知,T2℃時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則T2>T1,升高溫度,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)增大,平衡正向移動(dòng),說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)?!窘馕觥緼.不用固體或純液體來(lái)表示反應(yīng)速率,因?yàn)楣腆w或純液體的濃度視為常數(shù),A錯(cuò)誤;B.根據(jù)分析,升高溫度,平衡正向移動(dòng),由于相對(duì)分子質(zhì)量:M大于N,因此升高溫度,更多的固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w,混合氣體的總質(zhì)量增大,而剛性容器體積不變,所以容器內(nèi)氣體的密度增大,B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),在T1℃達(dá)平衡時(shí),n(B)=amol×30%=0.3amol,則平衡時(shí),C錯(cuò)誤;D.根據(jù)分析,T2℃時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則T2>T1,D正確;故選D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·河北邢臺(tái)·統(tǒng)考一模)室溫下,某溶液初始時(shí)僅溶有M,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①;②。反應(yīng)①的速率可表示為,反應(yīng)②的速率可表示為(、為速率常數(shù))。體系中生成物濃度(c)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.0~10s內(nèi),M的平均反應(yīng)速率B.溫度不變,反應(yīng)過(guò)程中的值不變C.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大D.溫度升高,體系中的值減小【解析】A.由反應(yīng)可知M的濃度變化量等于Y和Z的濃度變化量之和,0~10s內(nèi),M的平均反應(yīng)速率,故A正確;B.,溫度不變時(shí),比值不變,則恒定不變,v1與成正比,v2與成正比,則的值不變,故B正確;C.由圖可知相同條件下,Z的速率大于Y,可知反應(yīng)②的速率大于反應(yīng)①,根據(jù)反應(yīng)活化能越大反應(yīng)速率越小,可知反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大,故C正確;D.反應(yīng)的吸放熱情況不確定,穩(wěn)定升高平衡的移動(dòng)方向不確定,因此體系中的值無(wú)法確定,故D錯(cuò)誤;故選:D。【答案】D考點(diǎn)二平衡圖像知識(shí)點(diǎn)1轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像該類(lèi)圖像中常常與化學(xué)平衡知識(shí)相聯(lián)系,重在考查化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。這類(lèi)圖像反映了反應(yīng)物或生成物的量在不同溫度(壓強(qiáng))下對(duì)時(shí)間的關(guān)系,解題時(shí)要注意一定條件下物質(zhì)含量不再改變時(shí),應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的特征。1.識(shí)圖:一般當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到一個(gè)定值,即轉(zhuǎn)化率或百分含量保持不變,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,我們可以借助圖像中曲線的數(shù)值大小,進(jìn)一步結(jié)合影響平衡的一些外界因素,分析整合,得出相關(guān)結(jié)論。已知不同溫度或壓強(qiáng)下,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α(或百分含量)與時(shí)間的關(guān)系曲線,推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強(qiáng)的大小及氣體物質(zhì)間的系數(shù)的關(guān)系。2.規(guī)律:“先拐先平,數(shù)值大”原則分析反應(yīng)由開(kāi)始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長(zhǎng)短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起,溫度較高時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如圖甲中T2>T1。②若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如圖乙中p1>p2。③若為使用催化劑引起,使用適宜催化劑時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。如圖丙中a使用催化劑。3.實(shí)例:正確掌握?qǐng)D像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法[以mA(g)+nB(g)pC(g)中反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率αA為例說(shuō)明]①圖甲中,T2>T1,升高溫度,αA降低,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②圖乙中,p1>p2,增大壓強(qiáng),αA升高,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)。③若縱坐標(biāo)表示A的百分含量,則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)2恒溫線或恒壓線圖像該類(lèi)圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(反應(yīng)物或生成物)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,橫坐標(biāo)為溫度或壓強(qiáng)。1.識(shí)圖:(α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,c表示反應(yīng)物的平衡濃度)圖①,若p1>p2>p3,則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),ΔH<0;圖②,若T1>T2,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?!久麕燑c(diǎn)睛】解答此類(lèi)圖像問(wèn)題,往往可作分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線——恒壓線或恒溫線,然后進(jìn)行定一議二,從而可解決問(wèn)題。2.規(guī)律:(1)“定一議二”原則:可通過(guò)分析相同溫度下不同壓強(qiáng)時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,從而確定反應(yīng)方程式中反應(yīng)物與產(chǎn)物氣體物質(zhì)間的系數(shù)的大小關(guān)系。如乙中任取兩條壓強(qiáng)曲線研究,壓強(qiáng)增大,αA增大,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),甲中任取一曲線,也能得出結(jié)論。(2)通過(guò)分析相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,從而確定反應(yīng)的熱效應(yīng)。如利用上述分析方法,在甲中作垂直線,乙中任取一曲線,即能分析出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)3反應(yīng)過(guò)程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系及非平衡點(diǎn)圖像1.反應(yīng)過(guò)程中組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在相同時(shí)間段內(nèi),M點(diǎn)前,表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物開(kāi)始,則v正>v逆,未達(dá)平衡;M點(diǎn)為剛達(dá)到的平衡點(diǎn)。M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A%增大(C%減小),平衡逆向移動(dòng),ΔH<0。2.化學(xué)平衡曲線外的非平衡點(diǎn)分析對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。左上方(E點(diǎn)),A%大于此壓強(qiáng)或溫度時(shí)平衡體系中的A%,E點(diǎn)必須向正反應(yīng)方向移動(dòng)才能達(dá)到平衡狀態(tài),所以,E點(diǎn)v正>v逆;則右下方(F點(diǎn))v正<v逆??枷?考查轉(zhuǎn)化率(或百分含量)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像的分析判斷例1.(2023·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考二模)在起始溫度均為T(mén)℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入和4molCO,發(fā)生反應(yīng)。已知:、分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù),,,A、B容器中的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是A.Q點(diǎn)與P點(diǎn)的平衡常數(shù)大小為:B.與濃度比為1∶1時(shí),標(biāo)志此反應(yīng)已達(dá)平衡C.T℃時(shí),D.用CO的濃度變化表示曲線N在0~100s內(nèi)的平均速率為【分析】由圖可知,的轉(zhuǎn)化率在達(dá)到平衡時(shí)N比M高,又?H<0,絕熱時(shí)溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率降低,由圖可知,的轉(zhuǎn)化率在達(dá)到平衡時(shí)N比M高,故M為B(絕熱),N為A(恒溫)?!窘馕觥緼.Q與P點(diǎn)平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線為M及N,且轉(zhuǎn)化率N>M,故,A正確;B.與在任何時(shí)刻濃度比均為1∶1,B錯(cuò)誤;C.T℃時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為25%,根據(jù)平衡三段式可知,此時(shí)c(N2)=c(CO2)=mol/L=0.025mol/L,c(N2O)=mol/L=0.075mol/L,c(CO)=mol/L=0.375mol/L,故k===

,故,C錯(cuò)誤;D.在100s時(shí),曲線N中的轉(zhuǎn)化率為10%,用CO的濃度變化表示曲線N在0~100s內(nèi)的平均速率為v(CO)==,D錯(cuò)誤。故答案為:A?!敬鸢浮緼【變式訓(xùn)練】(2023·河北滄州·滄州市第二中學(xué)校聯(lián)考三模)在2L剛性密閉容器中充入足量的Cu粉和2molNO2(g),發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)+4Cu(s)4CuO(s)+N2(g)△H。在不同溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示;反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

已知:該條件下,NO2不發(fā)生反應(yīng)生成N2O4。A.△H<0B.v正:a點(diǎn)<b點(diǎn)C.圖2中t0min時(shí)改變的條件是增大N2濃度D.T1溫度下,平衡常數(shù)K=1.875【解析】A.溫度越高,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所用的時(shí)間也就越短,所以可確定T1>T2,但是溫度越高,反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率反而越低,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),所以△H<0,故A正確;B.溫度越高反應(yīng)速率就越快,因?yàn)門(mén)1>T2,b點(diǎn)的溫度高于a點(diǎn)溫度,所以V正:a點(diǎn)<b點(diǎn),故B正確;C.圖2中t0min時(shí)改變條件使正、逆反應(yīng)速率都增大,逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)較大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),如果增大N2濃度,正反應(yīng)速率在原平衡基礎(chǔ)上逐漸增大,不出現(xiàn)“突變”,所以改變的條件不是增大氮?dú)鉂舛龋瑧?yīng)該是升高溫度,故C錯(cuò)誤;D.在2L剛性密閉容器中充入足量的Cu粉和2molNO2(g),NO2(g)的物質(zhì)的量的濃度為1mol/L,則,則K==1.875,故D正確;故本題選C。【答案】C考向2考查恒溫線或恒壓線圖像的分析判斷例2.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))可以利用碳、氮的化合物在一定條件下發(fā)生反應(yīng)緩解環(huán)境污染。向某密閉容器中充入5molCO和4molNO,發(fā)生反應(yīng):

,平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.溫度:B.若D點(diǎn)為平衡點(diǎn),則D點(diǎn)的正反應(yīng)速率與G點(diǎn)的逆反應(yīng)速率可能相等C.E點(diǎn)時(shí)NO的平衡轉(zhuǎn)化率為25%D.在實(shí)際應(yīng)用中為提高效率,需要研發(fā)在高溫下具有高活性的高效催化劑【答案】B【解析】A.題給反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),壓強(qiáng)相同時(shí),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),NO的體積分?jǐn)?shù)增大,所以溫度:,A錯(cuò)誤;B.由題意可知,點(diǎn)與點(diǎn)均為平衡點(diǎn),均滿足,降低反應(yīng)體系溫度可使反應(yīng)從點(diǎn)移至點(diǎn),此時(shí)正、逆反應(yīng)速率均下降,縮小容器容積使體系壓強(qiáng)增大,可使反應(yīng)從點(diǎn)移至點(diǎn),此時(shí)正、逆反應(yīng)速率均增大,則點(diǎn)與點(diǎn)存在正、逆反應(yīng)速率相等的可能性,B正確;C.設(shè)點(diǎn)體系中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)的量是,則產(chǎn)生的物質(zhì)的量為,剩余NO的物質(zhì)的量為,剩余CO的物質(zhì)的量為,根據(jù)題圖可知,此時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)為25%,則,解得,所以反應(yīng)消耗的NO的物質(zhì)的量為2mol,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率為,C錯(cuò)誤;D.題給反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,NO、CO的脫除效果越差,且高溫消耗的能量也更大,綜合考慮,應(yīng)該研發(fā)低溫下具有高活性的高效催化劑,D錯(cuò)誤;故選B?!咀兪接?xùn)練】(2023·廣東揭陽(yáng)·普寧二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校校聯(lián)考二模)納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇:,按投料比將與充入恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.B.C.N點(diǎn)轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)均大于M點(diǎn)D.、壓強(qiáng)下,Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的【解析】A.由圖可知,隨溫度升高CO的平衡轉(zhuǎn)化率下降,說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng),則正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),,故A正確;B.該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減小,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),減小壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),由圖:壓強(qiáng)由過(guò)程中CO轉(zhuǎn)化率增大,可知平衡正向移動(dòng),則壓強(qiáng):,故B正確;C.N、M點(diǎn)溫度相同,則K相同,故C錯(cuò)誤;D.、壓強(qiáng)下M點(diǎn)為平衡狀態(tài),Q點(diǎn)轉(zhuǎn)化率低于平衡轉(zhuǎn)化率,則反應(yīng)正向進(jìn)行,,故D正確;故選:C?!敬鸢浮緾考向3考查組分含量或濃度與溫度的關(guān)系圖像的分析判斷例3.(2023·海南省直轄縣級(jí)單位·嘉積中學(xué)??既#┰诙趸技託渲萍淄榈姆磻?yīng)體系中,主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ·mol-1向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和4molH2,平衡時(shí)CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖所示。則圖中曲線A表示的物質(zhì)是A.CO B.CH4 C.CO2 D.無(wú)法確定【解析】隨著溫度的升高,對(duì)于反應(yīng)Ⅰ,平衡逆向移動(dòng),c(CH4)減小,c(CO2)增大;對(duì)于反應(yīng)Ⅱ,平衡正向移動(dòng),c(CO)增大,c(CO2)減?。粚?duì)于反應(yīng)Ⅲ,平衡逆向移動(dòng),c(CH4)、c(CO2)減小,c(CO)增大,從圖看,溫度升高,A的物質(zhì)的量減小,由此判斷曲線A為CH4,C的物質(zhì)的量隨溫度升高而增大,則曲線C為CO,反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),升高溫度時(shí),要看溫度對(duì)三個(gè)反應(yīng)的影響程度,所以n(CO2)可以增大,可以減小,對(duì)應(yīng)圖中曲線B,故選B。【答案】B【變式訓(xùn)練】(2023·河北邢臺(tái)·邢臺(tái)市第二中學(xué)校聯(lián)考三模)一定溫度下,有兩個(gè)體積均為2L的恒容密閉容器Ⅰ和Ⅱ,向Ⅰ中充入1molCO和2mol,向Ⅱ中充入2molCO和4mol,均發(fā)生下列反應(yīng)并建立平衡:。測(cè)得不同溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.該反應(yīng)的B.L、M兩點(diǎn)容器內(nèi)正反應(yīng)速率:C.曲線①表示容器Ⅱ的變化過(guò)程D.N點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)【解析】A.CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.M點(diǎn)容器內(nèi)反應(yīng)物濃度比L點(diǎn)容器內(nèi)反應(yīng)物濃度大,且M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度更高,反應(yīng)速率更快,即,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.相同溫度下,增大壓強(qiáng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故曲線①表示容器Ⅱ的轉(zhuǎn)化過(guò)程,C項(xiàng)正確;D.N點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)與M點(diǎn)相同,,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選:C?!敬鸢浮緾考向4考查化學(xué)平衡曲線外的非平衡點(diǎn)分析例4.(2023·北京海淀·101中學(xué)??既#〤O2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法,其過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H2恒壓,投入1molCO2和適當(dāng)過(guò)量的H2,CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖。其中:CH3OCH3的選擇性=×100%下列說(shuō)法中不正確的是A.△H1>0,△H2<0B.溫度高于300℃,反應(yīng)Ⅰ正移程度超過(guò)反應(yīng)Ⅱ逆移程度C.220℃時(shí),反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得CH3OCH3的選擇性為48%(即圖中A點(diǎn))。此時(shí)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ均未達(dá)到平衡狀態(tài)D.若平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性為48%,則體系中c(CH3OCH3)∶c(CO)=48∶52【解析】A.根據(jù)圖像分析可知:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,升高溫度,CH3OCH3(g)的選擇性減小,CO2(g)轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明升溫反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H1>0,反應(yīng)Ⅱ逆向進(jìn)行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H2<0,A正確;B.溫度高于300℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是:反應(yīng)Ⅰ的△H1>0,反應(yīng)Ⅱ的△H2<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過(guò)下降幅度,B正確;C.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H2<0,CH3OCH3的選擇性=,化學(xué)平衡正向進(jìn)行,二甲醚物質(zhì)的量增大,二氧化碳物質(zhì)的量減小,二甲醚選擇性增大,A點(diǎn)對(duì)于反應(yīng)Ⅱ是未達(dá)到平衡,反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng),隨著溫度升高,平衡正向進(jìn)行,二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,則A點(diǎn)對(duì)于反應(yīng)Ⅰ也未達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;D.CH3OCH3的選擇性=分析,設(shè)生成CH3OCH3物質(zhì)的量為xmol,生成CO物質(zhì)的量為ymol,反應(yīng)的二氧化碳為(2x+y)mol,得到=48%,,則體系中c(CH3OCH3)∶c(CO)=6∶13,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考三模)汽車(chē)尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為:,一定條件下,等物質(zhì)的量的(g)和(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)濃度隨時(shí)間的變化。下列說(shuō)法中正確的是A.溫度T下,混合氣體的密度不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡B.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)C.曲線a對(duì)應(yīng)條件下,D.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變一定是升高溫度【解析】A.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變得反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的密度不變,不能作為平衡判斷標(biāo)志,故A錯(cuò)誤;B.溫度T下,平衡時(shí)N2、O2、NO的濃度分別為:c1、c1、2(c0-c1),該反應(yīng)的平衡常數(shù),故B正確;C.曲線a對(duì)應(yīng)條件下,d點(diǎn)沒(méi)有平衡,正向進(jìn)行,,故C錯(cuò)誤;D.曲線b反應(yīng)速率加快,平衡時(shí)N2濃度減小,若改變的條件升高溫度,故D錯(cuò)誤;故答案為B。【答案】B考點(diǎn)三圖像類(lèi)分析方法知識(shí)點(diǎn)1速率圖像分析方法1.識(shí)圖這類(lèi)圖像定性地揭示了反應(yīng)過(guò)程中v(正)、v(逆)隨時(shí)間(含條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“逆、動(dòng)、等、定、變、同”的基本特征,以及平衡移動(dòng)的方向。分析這類(lèi)圖像的重點(diǎn)及易錯(cuò)點(diǎn)是圖像中演變出來(lái)的相關(guān)面積,曲線下方陰影部分的面積大小就表示在該時(shí)間段內(nèi)某物質(zhì)的濃度的變化量。另外,由v-t圖可知,在一般情況下,同一個(gè)反應(yīng)有先快后慢的特點(diǎn),生成等量產(chǎn)物(或消耗等量反應(yīng)物),所需的時(shí)間逐漸變長(zhǎng)。2.常見(jiàn)v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢(shì),看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。(2)對(duì)于反應(yīng)速率變化程度不相等的反應(yīng),要注意觀察改變某個(gè)條件瞬間,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨勢(shì)。同時(shí)要聯(lián)系外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗(yàn)證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對(duì)大小時(shí),可以從平衡移動(dòng)方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)<v(逆)。知識(shí)點(diǎn)2平衡圖像分析方法1.思維建模2.解題步驟第一步:看特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)方程式,觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng),還是吸熱反應(yīng))等。第二步:識(shí)圖像。即識(shí)別圖像類(lèi)型,一看“面”(理清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的含義);二看“線”(分析曲線的走向和變化趨勢(shì),它與橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的關(guān)系);三看“點(diǎn)”(重點(diǎn)分析特殊點(diǎn)——起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的含義);四看是否要作輔助線(如等溫線、等壓線等),五看定量圖像中有關(guān)量的多少問(wèn)題。第三步:聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理,特別是影響因素及使用前提條件等。利用規(guī)律“先拐先平,數(shù)值大”判斷,即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn),先達(dá)到平衡,其溫度、壓強(qiáng)越大。第四步:圖表與原理整合。逐項(xiàng)分析圖表,重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。3.解題技巧①先拐先平:在含量—時(shí)間曲線中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡,說(shuō)明該曲線表示的溫度較高或壓強(qiáng)較大。②定一議二:在含量—T/p曲線中,圖像中有三個(gè)變量,先確定一個(gè)量不變,再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系(因平衡移動(dòng)原理只適用于“單因素”的改變)。即確定橫坐標(biāo)所示的量后,討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所示的量后(通??僧?huà)一垂線),討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。③三步分析法:一看反應(yīng)速率是增大還是減??;二看v(正)、v(逆)的相對(duì)大小;三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。4.易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)“先拐先平”與速率快慢的誤區(qū):在反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像中,我們?nèi)菀族e(cuò)誤認(rèn)為曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn),則反應(yīng)速率一定快,由此得出反應(yīng)溫度或壓強(qiáng)、濃度一定大等錯(cuò)誤觀點(diǎn)。正確的分析應(yīng)該是先出現(xiàn)拐點(diǎn),先平衡,即常說(shuō)的“先拐先平”,但比較反應(yīng)速率快慢時(shí),應(yīng)該依據(jù)曲線斜率的大小,斜率大,反應(yīng)速率快,如下面圖像,盡管曲線b先平衡,但其反應(yīng)速率小于曲線a對(duì)應(yīng)的速率。(2)未達(dá)到平衡的曲線誤認(rèn)為是平衡時(shí)的曲線。如根據(jù)下面圖像判斷某反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)時(shí),從o—a—b階段,誤認(rèn)為升高溫度,生成物濃度增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。該錯(cuò)誤結(jié)論的得出原因在于o—a—b階段時(shí),該反應(yīng)并沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),b點(diǎn)為平衡時(shí)狀態(tài),通過(guò)b—c階段可以得出,在平衡狀態(tài)下,若升高溫度,生成物濃度減少,平衡逆向移動(dòng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)圖像中涉及定量問(wèn)題時(shí),應(yīng)該注意相關(guān)“量”與反應(yīng)原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如合成氨中,若H2、N2的濃度按照3:1置入反應(yīng)裝置中,盡管H2、N2的濃度不斷減少,根據(jù)反應(yīng)原理,二者減少量應(yīng)該滿足3:1的關(guān)系,顯然下面圖像中曲線的變化是錯(cuò)誤的結(jié)論??枷?考查化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析例1.(2023·廣東·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某溫度下,向VL恒容密閉容器中通入4molX(g),發(fā)生反應(yīng):①2X(g)=Y(g)+4Z(g),②。反應(yīng)體系中X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.25min時(shí),氣體X反應(yīng)完全B.0~10min內(nèi),氣體X的平均反應(yīng)速率為C.25min時(shí),向該體系中僅通入1mol后,反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動(dòng)(保持其他條件不變)D.該溫度下,反應(yīng)②的平衡常數(shù)L?mol【解析】A.由題干圖像可知,25min時(shí),生成了2molY,根據(jù)反應(yīng)方程①可知,消耗4molX,則氣體X反應(yīng)完全,A正確;B.由題干圖像可知,0~10min內(nèi)生成了1.6molY,則消耗3.2molX,故氣體X的平均反應(yīng)速率為=,B正確;C.由A項(xiàng)分析可知,反應(yīng)①不可逆反應(yīng),故25min時(shí)反應(yīng)①進(jìn)行完全,恒溫恒容下向該體系中僅通入1molY(g)后,反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動(dòng)(保持其他條件不變),C正確;D.由題干圖像信息可知,25min時(shí)生成了2molY,同時(shí)反應(yīng)①生成了8molZ,而Z的物質(zhì)的量實(shí)際上最終為1.6mol,說(shuō)明反應(yīng)②消耗了6.4mol,生成了3.2molM,該溫度下,反應(yīng)②的平衡常數(shù)L?mol,D錯(cuò)誤;故答案為:D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·廣東惠州·統(tǒng)考一模)在體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,一定條件下反應(yīng):。測(cè)得CO2和H2的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為75%B.平衡后充入惰性氣體,平衡向正向移動(dòng)C.該條件下,第9min時(shí)大于第3min時(shí)D.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化,則說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【解析】A.利用初始和平衡濃度可得平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為75%,A正確;B.恒容容器充入惰性氣體,與反應(yīng)有關(guān)的各物質(zhì)濃度不變,平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;C.平衡之前始終有<,故該條件下,第9min時(shí)小于第3min時(shí),C錯(cuò)誤;D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體總質(zhì)量不變,又該容器為恒容容器,故混合氣體的密度始終不變,無(wú)法通過(guò)混合氣體密度判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤;故選A?!敬鸢浮緼考向2考查化學(xué)平衡綜合圖像分析例2.(2023·廣東江門(mén)·統(tǒng)考一模)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)△H>0B.550℃時(shí),充入惰性氣體將使v正>v逆C.650℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%D.925℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0pa【解析】A.隨著溫度的升高,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,即升溫該平衡正向移動(dòng),所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0,A項(xiàng)正確;B.恒壓充入惰性氣體,容器容積變大,平衡向氣體增大的方向移動(dòng),即平衡正向移動(dòng),v正>v逆,B項(xiàng)正確;C.設(shè)CO2為1mol,該條件下轉(zhuǎn)化率為x,根據(jù)已知信息建立三段式,650℃時(shí)CO2和CO的體積分?jǐn)?shù)分別為60%和40%,即得到x=0.25,則轉(zhuǎn)化率為25%,C項(xiàng)正確;D.925℃時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為96%,故=23.04p總,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·上?!つM預(yù)測(cè))體積均為2.0L的恒容密閉容器甲、乙、丙中,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+C(s)2CO(g),起始投料量如表,在不同溫度下CO平衡濃度隨溫度變化如下圖。下列說(shuō)法正確的是容器n(CO2)/moln(C)/moln(CO)/mol甲0.20.60乙0.40.80丙X<0.610A.曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的容器分別是乙、甲、丙B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)所處狀態(tài)的壓強(qiáng)大小關(guān)系:pc>pb>paC.1100K時(shí),平衡時(shí)容器中混合氣體的平均分子量大小關(guān)系:甲>乙>丙D.1000K時(shí),若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol,則v(正)>v(逆)【解析】A.CO2(g)+C(s)2CO(g)反應(yīng)中,C為固體,不影響平衡移動(dòng),CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)大于CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù),且反應(yīng)發(fā)生在恒容密閉容器中,所以增大CO2的物質(zhì)的量,則平衡左移。甲容器中n(CO2)初始為0.2mol,若全部轉(zhuǎn)化為CO,則c(CO)=0.2mol/L,所以曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的容器不是甲;若曲線Ⅲ對(duì)應(yīng)的容器為甲,則在1100℃時(shí),乙容器中的c(CO)應(yīng)小于0.08mol/L,不符合圖示。綜上分析,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的容器是甲,故曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的容器是乙,曲線Ⅲ對(duì)應(yīng)的容器是丙,A項(xiàng)正確;B.該反應(yīng)生成物中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)大于反應(yīng)物中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)。b、c兩點(diǎn)為同一容器的不同狀態(tài),b點(diǎn)的c(CO)更大,該狀態(tài)下氣體的總物質(zhì)的量大于c點(diǎn)狀態(tài),故pb>pc;a點(diǎn)為容器乙狀態(tài),該狀態(tài)下氣體的總物質(zhì)的量大于b點(diǎn),故pa>pb,所以a、b、c三點(diǎn)所處狀態(tài)的壓強(qiáng)大小關(guān)系:pa>pb>pc,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.CO2的分子量大于CO,所以CO2的轉(zhuǎn)化率越高則混合氣體的平均分子量大小越小。相同溫度下,容器中轉(zhuǎn)化率丙>甲>乙,故平衡時(shí)容器中混合氣體的平均分子量大小關(guān)系:乙>甲>丙,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.1000K時(shí),若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol,則,而1000K時(shí),根據(jù)圖示可知反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)的平衡常數(shù)K<0.5,Q>K,則起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol,反應(yīng)v(正)<v(逆),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案選A?!敬鸢浮緼1.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)一定條件下,苯基丙炔()可與發(fā)生催化加成,反應(yīng)如下:

反應(yīng)過(guò)程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時(shí)間的變化如圖(已知:反應(yīng)I、Ⅲ為放熱反應(yīng)),下列說(shuō)法不正確的是A.反

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