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1、章末考能特训解题题技能 8.化学反应应速率、化学平衡的图图象化学反应速率和化学平衡图象类试题是化学试题中的一种特殊题型，其特点是：图象是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。随着高考的不断改革以及对学科内能力要求不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。预计这将是考查考生学科内综合能力的一种方向，高考试题考查这种题型的力度将加大。1.题型分类（1）分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响；（2）由图象判断反应特征（确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系）；（3）由反应和图象判断图象中坐标或曲线的物理意义；（4）由反应和图
2、象判断符合图象变化的外界条件；（5）由反应判断图象正误等。2.解题指导（1）看图象：一看轴，即纵、横坐标的意义；二看点，即起点、拐点、交点、终点；三看线，即线的走向和变化趋势；四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。（2）依据图象信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体计量数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。（3）先拐先平：在化学平衡图象中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。（4）定一议二：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图象中有三个变量
3、时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。3.分类解析（1）浓度时间图：此类图象能说明平衡体系中各组分在反应过程中的变化情况。如A+B AB反应情况如图1所示，解该类图象题要注意各物质曲线出现折点（达到平衡）的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。（2）全程速率时间图（如图2所示）：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的情况，解释原因：AB段（v渐增），因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC段（v渐小），则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H+)渐小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。（
4、3）含量时间温度（压强）图：常见形式有如下几种。（C%指产物的质量分数；B%指某反应物的质量分数）(4)恒压（温）线（如图3所示）：该类图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），常见类型有：（5）其他：如图4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p2,则此反应只能在高温下自发进行B.反应：此反应的H0且T2T1或Hp2知，恒定温度时压时压 强越大,(A)越大，即增大压压强平衡向右移动动，说说明此反应为应为 气体分子数减少的反应应（a+bc），即为熵为熵
5、减反应应,ST1。温度越高平衡时时C的物质质的量越少,即升高温度平衡向左移动动，则则正反应为应为 放热热反应应，HT1，温度越高(C)越小，即升高温度平衡向左移动动，则则正反应为应为 放热热反应应，HT2，恒压压下温度越高，(A)越大，说说明升高温度平衡向右移动动，正反应为应为 吸热热反应应，H0,则则H-TS0，反应应不易自发进发进行，D错误错误 。答案 B反思归纳 有关化学反应应速率和化学平衡的图图象题题是高考中的一个热热点，这类试题这类试题 的特点是将解题题所需的信息概括在图图象中，具有抽象性、复杂杂性和隐隐蔽性。解答这类问题时这类问题时 ，首先要看清并读读懂图图象：一要看清楚横坐标标和
6、纵纵坐标标；二要看懂线线的走向、变变化趋势趋势 ；三要注意变变化点，如线线是否通过过原点，两条线线的交点及线线的拐点；四要善于借助辅辅助线线（如等温线线、等压线压线 ）；五要看清楚定量图图象中有关量的多少。其次要学会联联想规规律，即联联想外界条件对对化学反应应速率和化学平衡的影响规规律，且熟练练、准确应应用。最后是能正确判断，即依题题意仔细细分析进进行正确判断。解题时题时还应还应 特别别注意：图图象中的横坐标标、纵纵坐标标分别别表示哪些量；曲线线上的点是不是表示平衡状态态。一般横坐标标是时间时间 的曲线线包含速率的因素，曲线线上的点不一定都表示平衡状态态；横坐标标是温度或压压强的曲线线上的点一
7、般表示平衡状态态，这这些点之间间的关系反映了化学平衡的移动动情况。当图图象包含温度、压压强等多种因素时时，必须须固定其他条件不变变，分析某单单一因素对对化学平衡的影响。迁移应用1.(2009全国理综，13)下图表示反应X（g）4Y(g)+Z(g) H0B.若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C.若反应进行到状态D时，一定有v正K2，B正确；反应进应进 行到状态态D时时，c( )v逆，C错误错误 ；状态态A 状态态B，c( )减小，化学平衡逆向移动动，c(I2)增大，即状态态B的c(I2)大，D错误错误 。答案 B4.已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)C(s
8、)+H2O(g) H0的化学反应速率(v) 与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g) Hv(逆),所以C%增大。（3）在475以上，是因为为达平衡后，升温向左移动动。v(逆)v(正)，所以生成物的含量反而减小答案 （1）放（2）建立平衡阶段，v(正)v(逆)，所以C%增大（3）因反应放热，升温平衡向左移动，v(逆)v(正)，所以生成物的含量反而减小（4）C为固（液）态,A为气态或液态或固态。实验实验 突破 7.变变量控制思想在实验实验中的运用控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方法，对影响实验结果的因素进行控制，以达到明确各因素在实验中意义的目的。实验法优于观察法
9、和描述法的地方就在于它可以人为地干预和控制所研究的对象，这实际上就是控制变量思想的重要体现。在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，变量控制思想在这部分体现较为充分，在高考题中近几年也考查较多，且多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查学生基础知识和基本技能、学生分析能力和实验能力。实际上这类题目并不可怕。【实验导析】（2008广东，20）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的
10、因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL,大理石用量为10.00 g。（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：（2）实验中CO2质量随时间变化的关系见下图：实实 验验 编编号T/K大理石 规规格HNO3浓浓度 /mol/L实验实验 目的298粗颗颗粒2.00()实验实验 和探究 HNO3浓浓度对该对该 反应应速率 的影响； （）实验实验 和 探究温度对该对该 反应应速率 的影响； （）实验实验 和 探究大理石规规格 （粗、 细细）对该对该
11、 反应应速率的影 响。依据反应方程式 CaCO3+HNO3 Ca(NO3)2+ CO2+ H2O,计算实验在7090 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。（3）请在（2）的框图中，画出实验、和中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。解析 （1）实验实验 和实验实验 探究HNO3浓浓度对对该该反应应速率的影响，其他条件应应相同而HNO3的浓浓度不同，故实验实验 中HNO3的浓浓度应为应为 1.00 mol/L。实验实验 和探究温度对对反应应速率的影响，除了温度不同，其余条件要保持一样样。实验实验 和探究大理石规规格（粗、细细）对对反应应速率的影响，因此要求二者大
12、理石的规规格不同，一个用粗颗颗粒，另一个用细颗细颗 粒。（2）反应时间应时间 7090 s范围围内：m(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11 gn(CO2)=0.11 g44 g/mol=0.002 5 molHNO3的减少量：n(HNO3)=0.002 5 mol =0.005 0 mol HNO3的平均反应应速率：=1.010-2 mol/（Ls）(3)25 mL 2 mol/L、1 mol/L的HNO3的物质质的量分别为别为 0.05 mol、0.025 mol,10 g大理石的物质质的量为为0.1 mol。根据反应应方程式：1 mol CaCO3消耗2 mol HNO3，因此
13、HNO3的量都不足，大理石过过量，实验实验 中产产生的CO2是实验实验 中的一半，且反应应速率比慢，实验实验 中用HNO3和实验实验 中相同，因此产产生的CO2的量和实验实验 中相同，但反应应速率都比实验实验 快，因此可以画出图图象。答案 （1）(2)反应时间7090 s范围内：m(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11 gn(CO2)=0.11 g44 g/mol=0.002 5 molHNO3的减少量：n(HNO3)=0.002 5 mol =0.005 0 mol实实 验验 编编号T/K大理石 规规格HNO3浓浓度 /mol/L实验实验 目的298粗颗颗粒2.00（）和 （）和2
14、98粗颗颗粒1.00308粗颗颗粒2.00298细颗细颗 粒2.00HNO3的平均反应速率：=1.010-2 mol/（Ls）（3）迁移应用1.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实实 验验 序号金属 质质量 /g金属 状态态c(H2SO4) /mol/LV(H2SO4) /mL溶液温度 /金属消失 的时间时间 /s反应应 前反应应 后 10.10丝0.5502034500 20.10粉末0.550203550 30.10丝0.7502036250 40.10丝0.8502035200 50.10粉末0.850203625 60.10丝1.0502035125 70.10丝1.05035505
15、0 80.10丝1.1502034100 90.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：（1）实验4和5表明， 对反应速率有影响，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 （填实验序号）；（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 （填实验序号）；（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 。（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15）相近，推测其原因： 。答案 （1）固体反应物的表面积 表面积越大 1，2 （2）1，3，4，6，8或2，5（3）反应温度 6，7或8，9（4）因每个反应加入的金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近2.（原创）甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。（1）该反应的离子方程式为（提示：H2C2O4的一级电离常数为5.410-2） 。设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：（2）甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见下表：序号A溶液B溶液
