1、化学反应速率与化学平衡,图像专题,一、化学反应速率图像,1.浓度（或物质的量）-时间图像,(1)分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。,(2)浓度（物质的量）变化量之比=计量系数之比,(3)是否为可逆反应,相关题型：（1）某物质的反应速率（2）转化率（3）产率（4）平均摩尔质量,规律：C/n-t图像：斜率代表反应速率（1）反应物的量发生突变，改变了反应物的浓度（直接改变浓度或改变体积）：改变反应物的浓度，只有某些物质的浓度发生改变；改变体积，所有物质的浓度均发生同等比例的改变（2）反应物的量不发生突变：改变温度：平衡移动；加催化剂：平衡不移动。（3）根据斜率的改变分析改变
2、的条件,由第次平衡到第次平衡，平衡移动的方向是_，采取的措施是_；,比较第II阶段反应温度（T2）和第III阶段反应速度（T3）的高低：T2 _T3填(“、”)判断的理由是_,1、正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如下图所示。（1）该反应的反应物是_（2）该反应的化学方程式为_（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（）A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂 C、缩小体积，使体系压强增大 D、升高了反应温度,X、Y,D,X+Y Z,课堂练习,2、已知A、B、C都是气态物质。在一定温度下的密闭容器中进行反应，其物质的量
3、浓度随时间的变化曲线如图所示。以下说法中正确的是（）A.该反应方程式可表示为：3A+B 2CB.15min时，升高了反应体系的温度C.15min时，使用了正催化剂D.15min时，增大了反应体系的压强,26,C,课堂练习,2.速率-时间图像,（1）若a、b无断点，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。,（1）若V正在V逆的上方，平衡向正反应方向移动（2）若V逆在V正的上方，平衡向逆反应方向移动（3）若V正=V逆，平衡向不移动,（3）若改变条件后，正、逆反应速率仍相等，则原因可能是：反应前后气体分子体积不变；使用了催化剂；等效平衡,（2）若a、b有断点，则平衡移动原因可能是：改变反应体系的压强
4、；改变反应体系的温度；同时不同程度地改变反应物（或生成物）的浓度；,原因分类：,平衡移动：,引起平衡移动的因素是：_，平衡将向_反应方向移动。,增大反应物浓度,正,引起平衡移动的因素是：_，平衡将向_反应方向移动。,减小生成物浓度,正,（1）浓度变化,2.速率-时间图像,（2）温度变化,对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，条件改变时有右图变化，改变的条件可能为：a._，正反应是_热反应；b._，m+n_p+q；平衡向_反应方向移动。,升温,吸,若对上述反应降温或减小压强，画出平衡移动过程中的 v-t图。,加压,正,压强变化a,2.速率-时间图像,（3）催化剂,对于mA(g)+nB
5、(g)pC(g)+qD(g)，条件改变时有右图变化，改变的条件可能为：a._；b._，m+n_p+q；平衡向_反应方向移动。,加正催化剂,=,若对上述反应加负催化剂或减小压强，画出平衡移动过程中的 v-t图。,加压,正,压强变化b,2.速率-时间图像,2.速率-时间图像,（1）若a、b无断点，则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致。,（1）若V正在V逆的上方，平衡向正反应方向移动（2）若V逆在V正的上方，平衡向逆反应方向移动（3）若V正=V逆，平衡向不移动,（3）若改变条件后，正、逆反应速率仍相等，则原因可能是：反应前后气体分子体积不变；使用了催化剂；等效平衡,（2）若a、b有断点，则平衡移动
6、原因可能是：改变反应体系的压强；改变反应体系的温度；同时不同程度地改变反应物（或生成物）的浓度；,原因分类：,平衡移动：,由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是 a.升高温度；b.增大压强。根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。,1、对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)；H0，有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。,课堂练习,2、对于反应N2+3H2 2NH3；H0，分析下图，确定t1t5各点所改变的条件分别是什么？,t1_t2_t
7、3_t4_t5_,增大N2或H2的浓度,减小NH3的浓度,增大压强,降低温度,使用催化剂,课堂练习,V正,V逆,1、看图，说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？升温后，化学平衡向什么方向移动？,V,T（温度）,（1）v正、v逆均不为0，正、逆反应同时反应开始。（2）升温后，v正 v逆，平衡向正反应方向移动。,3.速率-T/P图像,mol(Ls)-1,V正,V逆,V,T/P,此图合理吗？为什么？,在V-T/P图像中，温度或压强改变，发生相同的改变（同时增大或同时减小）只是v正、v逆改变的程度不同。,2、下列各图是温度或压强对反应：2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)（正反应为吸热反应
8、）的正逆反应速率的影响，其中正确的图象是（）,AD,课堂练习,1.含量时间图像,C%,时间,0,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,1、T1与T2的高低2、是放热反应还是吸热反应,问题,1、T1T22、是放热反应 H0,答案,百分含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,A%,0,1、P1与P2的相对大小2、m+n 与 p+q 的大小,时间,问题,1、P1P22、m+n p+q,答案,1.含量时间图像,百分含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）
9、先拐先平衡数值大（3）平衡移动,时间,0,1、T1与T2的高低2、放热反应还是吸热反应,问题,1、T1T22、是放热反应 H0,答案,转化率时间图像,A的转化率,1.含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,A的转化率,时间,0,m+np+q,转化率时间图像,1.含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,问题,m+np+q,答案,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,产率,1、T1与T2的相对大小2、放热反应还是吸热反
10、应,产率时间图像,1.含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,时间,0,问题,1、T2T12、是吸热反应 H0,答案,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,产率,时间,0,m+np+q,产率时间图像,1.含量时间图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,问题,m+np+q,答案,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,A的转化率,时间,0,1、下列图像是否正确？,时间,产率,0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,课堂练习,先拐先平衡数值大,0,T2，
11、P1,T1，P2,T1，P1,C%,t,正反应是 热反应,吸,2A(g)+B(g)2C(g),课堂练习,看图技巧：（1）看清横纵坐标含义（2）先拐先平衡数值大（3）平衡移动,0,A的转化率,时间,m+n=p+q,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,课堂练习,3、已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2(g)；H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。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（）,A,D,B,C,课堂练习,4.在某恒容的密闭容器，可逆反应：A(g)+B(g)xC(g)；H0，符合下列图像（I）所示关系，由此推断对图（II）的正确说法
12、是（）A.p3p4，Y轴表示A的转化率 B.p3p4，Y轴表示B的百分含量 C.p3p4，Y轴表示混合气体的密度 D.p3p4，Y轴表示混合气体的平均摩尔质量,AD,课堂练习,P,H _0,2.含量压强/温度曲线,m+n _p+q,等压线,百分含量压强/温度图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,看图技巧：（1）看图形趋势（2）“定一议二”,m+n_ p+q,T,H_ 0,等温线,2.含量压强/温度曲线,转化率压强/温度图像,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H,二、化学平衡图像,看图技巧：（1）看图形趋势（2）“定一议二”,m+n_p+q,m+n_p
13、+q,m+n_p+q,正反应为_反应,正反应为_反应,正反应为_反应,放热,吸热,吸热,1、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：,课堂练习,2、反应X(g)+3Y(g)2Z(g)；H0，在不同温度、不同压强（p1p2）下，达到平衡时，混合气体中Z的体积分数随温度变化曲线为（）,C,A B C D,.,等温线,T,Z,课堂练习,3、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2；H0)中NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正V逆的点是（）,A,B,C,E,D,C,T,NO转化率,课堂练习,T1,T2,（
14、1）、600 时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间:_,（2）、据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因_,（3）、10min到15min的曲线变化的原因可能是（）,A、加入催化剂 B、缩小容器体积C、降低温度 D、增加三氧化硫的物质的量,2530min,加入氧气,AB,1520min,1、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q,模拟题,2、一定条件下，将一定量的A,B,C,D四种物质，置于密闭容器中发生如下反应：m A(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后，测得B的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变，将
15、密闭容器的容积扩大到原来的两倍，再次达到平衡后，测得B的浓度为0.2 mol/L。当其它条件不变时，C在反应混合物中的体积分数()与温度(T)时间(t)的关系如图所示。下列叙述正确的是(),A容积扩大到原来的两倍，平衡向逆反应方向移动B化学方程式中 n p+qC达到平衡后，若升高温度，平衡向逆反应方向移动 D达平衡后，增加A的量，有利于提高B的转化率,C,3、某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是(),A30min时降低温度，40min时升高温
16、度B反应方程式中的x1，正反应为吸热反应C8min前A的平均反应速率为0.08mol/(Lmin)D30min40min间该反应使用了催化剂,C,高考题,1、（11重庆）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是（）,A,A B C D,2、（11福建）25时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s)，体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示，下列判断正确的是（）,高考题,D,A往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2+)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c
17、(Pb2+)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2+)增大，说明该反应H0D25时，该反应的平衡常数K2.2,3、（11安徽）电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：Cr2O72-（aq）+2Pb2+（aq）+H2O（l）2PbCrO4（s）+2H+（aq）H0 该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（）,高考题,A,4、（11北京）已知反应：2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分别在0和20下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是（）,高考题,D,Ab代表0下
18、CH3COCH3的Y-t曲线B反应进行到20min末，H3COCH3的 C升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的,高考题,5、（11天津）向绝热恒容密闭器中通入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下所示。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 时，SO2的转化率：a-b段小于b-c段,D,6、（09重庆）各可逆反应达到平衡后，改变放映条件，其变化趋势正确的是（）
19、,高考题,D,（1）与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：_(2)实验平衡时B的转化率为_;实验平衡时C的浓度为_;,7、（2010全国）在溶液中,反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L，c(B)=0.200mol/L 及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。,（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速率：实验：VB_实验：VC_,(3)该反应的H_O；判断理由：_,加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变,温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小,40%,0.06mol/
20、L,升高温度向正方向移动,0.014mol(Lmin)-1,0.008mol(Lmin)-1,8、（2011全国）反应aA(g)+bB(g)cC(g);（H0），在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：,回答问题：（1）反应的化学方程式中，a：b：c为_；（2）A的平均反应速率 v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_；（3）B的平衡转化率a(B)、a(B)、a(B)中最小的是_，其值是_,（4）由第次平衡到第次平衡，平衡移动的方向是，采取的措施是_；,1:3:2,v(A)v(A)v(A),a(B),19%,正反应,从反应体
21、系中移除产物C,（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）,（5）比较第II阶段反应温度（T2）和第III阶段反应速度（T3）的高低：T2 _T3填(“、”)判断的理由是_,此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动,9、（2012江西）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。,（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_；,（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知C
22、H4、H2、和CO的燃烧热（H）分别为-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，则生成1 m3（标准状况）CO所需热量为_；,（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_；,5.52103kJ,CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2,（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g);H=+108 kJmol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：,计算反应在地8min时的平衡常数K=_；,比较第
23、2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)_ T(8)（填“”、“”或“=”）；,若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=_molL-1,比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率的大小_,比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)_ v(15-16)原因是_,0.234molL-1,0.031,v(5-6)v(2-3)=v(12-13),在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大,10.(2013江西)二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源
24、。有合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)H1=-90.1kJmol-1(ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g)H2=-49.0kmol-1水煤气变换反应:(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H3=-41.1kJmol-1二甲醚合成反应：（iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）H4=-24.5kJmol-1回答下列问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程
25、是_；_；_（以化学方程式表示）,(2)分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响_。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。,(4)有研究者在催化剂厂含（Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_,(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW hkg-1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产
26、生_个电子的电量:该电池的理论输出电压为1.20 V,能址密度E=_(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒，1kWh=3.6x106J)。,14.(2012浙江)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：回答下列问题：（1）反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H=kJ/mol。（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 _甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)H2O(g)CO(g
27、)3H2(g)的KP；随着温度的升高，该平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。,（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于。（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：若要达到H2物质的量分数65%、CO的物质的量分数10%，以下条件中最合适的是 _。A600，0.9Mpa B700，0.9MPa C800，1.5Mpa D1000，1.5MPa,画出600，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是。,图像题解题指导,1.三步分析法：（1）反应速率是增大还是减小；（2）v正，v逆的相对大小（注意突变与渐变）；（3）分析影响平衡移动的因素，作判断2.四要素分析法（1）起点；（2）曲线变化趋势；（3）曲线的转折点；（4）曲线的终点3.先拐先平数值大。4.定一议二,
