2026三维设计一轮总复习高中化学-第42讲　化学反应速率与平衡图像分析.docxVIP

第42讲化学反应速率与平衡图像分析

1.进一步加深理解外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

2.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

3.系统掌握化学平衡图像的分析方法，能正确解答实际工业生产中有关图像的问题。

类型一用“先拐先平”原则解决单一变量的平衡图像问题

1.“转化率—时间”四种图像

以mA（g）＋nB（g）?pC（g）＋qD（g）ΔH＝QkJ·mol－1为例

p一定时，ΔH＜0

T一定时，m＋n＞p＋q

T一定时，m＋n＜p＋q

T一定时，m＋n＝p＋q

【注意】纵坐标也可以表示某组分的含量。

2.解答单一变量类图像题应遵循的原则和方法

“先拐先平，数值大”原则

分析反应由开始（起始物质相同时）至达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起，温度较高时，反应达到平衡所需时间短。如甲图500℃时先达平衡。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达到平衡所需时间短。如乙、丙、丁图1.01×107Pa时先达到平衡

掌握图像中反应规律的判断方法

①图甲中，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。

②图乙中，增大压强，A的转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应。

③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应

1.已知：4NH3（g）＋5O2（g）?4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1025kJ·mol－1，若反应起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（）

解析：C由于该反应的正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，NO的含量降低，A项正确，C项错误；该反应的正反应是气体体积增大的反应，压强减小平衡正向移动，NO的含量增大，B项正确；催化剂的使用只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，NO的含量不变，D项正确。

2.密闭容器中进行的可逆反应：aA（g）＋bB（g）?cC（g），在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，混合气体中B的质量分数[w（B）]与反应时间（t）的关系如图所示。下列判断正确的是（）

A.T1＜T2，p1＜p2，a＋b＞c，正反应为吸热反应

B.T1＞T2，p1＜p2，a＋b＜c，正反应为吸热反应

C.T1＜T2，p1＞p2，a＋b＜c，正反应为吸热反应

D.T1＞T2，p1＞p2，a＋b＞c，正反应为放热反应

解析：B由（T1，p1）和（T1，p2）两条曲线可以看出：①温度相同（T1），但压强为p2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p2＞p1；②压强较大（即压强为p2）时对应的w（B）较大，说明增大压强平衡逆向移动，则a＋b＜c。由（T1，p2）和（T2，p2）两条曲线可以看出：①压强相同（p2），但温度为T1时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以T1＞T2；②温度较高（即温度为T1）时对应的w（B）较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。

类型二用“定一议二”的方法解决多种变量的平衡图像问题

1.“转化率—温度—压强”四种图像

以mA（g）＋nB（g）?pC（g）＋qD（g）ΔH＝QkJ·mol－1为例

m＋n＞p＋q，ΔH＞0

m＋n＜p＋q，ΔH＜0

m＋n＞p＋q，ΔH＜0

m＋n＜p＋q，ΔH＞0

2.解答多种变量类图像题应运用“定一议二”原则

通过分析相同温度下不同压强时

用反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定化学方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论

通过分析相同压强下不同温度时

用反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中任取横坐标一点作横坐标的垂直线，也能得出相同结论

1.在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4（g）＋CO2（g）?2CO（g）＋2H2（g），测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是（）

A.上述反应的ΔH＜0

B.压强：p4＞p3＞p2＞p1

C.1100℃时该反应的平衡常数约为1.64

D.压强为p4时，在y点：v正＞v逆

解析：Ap1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强：p4＞p3＞p2＞p1