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1、专题提升七PART07涉及化学速率和平衡综合图像的应用题型分类突破专题强化训练考情剖析专题提升七涉及化学速率和平衡综合图像的应用有关化学反应速率和化学平衡的图像题是近年高考的热点题型。如2016年四川卷第6题，2016年全国卷第27，2015年全国卷第28题，2015年全国卷第27题、2014年新课标全国卷第28题、2014年新课标全国卷第26题等。解答此类试题的关键：1理解常见化学反应速率和化学平衡图像：化学反应速率与化学平衡图像可概括为两类：一是量值(速率、浓度、物质的量、转化率、百分含量、平衡常数等)一时间图；二是量值一量值图。(1)量值时间图本类图像横坐标通常是时间(t)，纵坐标是反应
2、体系中的某种量值(记为A)，根据A的变化是否还涉及时间以外的因素又可将本类图像分为两种：单变量图像：A的变化只与时间有关，图像中的曲线表示在特定条件下某种量值随时间的变化而变化，常见图像如下。图Z71多变量图像：坐标系中的曲线不止一条，每条曲线中纵坐标代表的量值在不同条件下随着时间的变化而变化，常见图像如下。图Z72(2)量值量值图本类图像纵、横坐标均不涉及时间，坐标中有只涉及两种量值的，也有涉及三个量值的，常见图像形式如下(前三个图像为双变量，后三个图像为三变量但每条曲线仍为双变量)。图Z732掌握解答化学速率和化学平衡图像题的方法：图Z74题型一有“断点”的图像【解题策略】当可逆反应达到一
3、种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。结论：如果图中有一个速率出现连续性，则改变的条件一定是浓度；对于一个反应前后气体体积发生变化的反应来说，如果正逆反应速率变化程度相等，改变的条件一定是催化剂；对于一个反应前后气体体积不变的反应来说，如果正逆反应速率变化程度相等，改变的条件可能是压强，也可能是催化剂。题型分类突破题型分类突破例12016衡水二中期末对于达到平衡的可逆反应XYWZ(已配平)，在t时刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应速率(v)变化的情况如图Z65所示。下列
4、对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是()AW、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体BX、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体CX、Y或W、Z中均只有一种为气体DX、Y均为气体，W、Z均为液体或固体答案B解析由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡正向移动，而增大压强时平衡向气体分子数减小的方向移动，B正确。题型分类突破变式题臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()AB升高温度，平衡常数减小03s内，反应速率为v(NO2)0.2molL1CDt1时仅加入催化剂，平衡正
5、向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)题型分类突破解析由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应，因此升高温度，反应逆向进行，平衡常数减小，A项正确；03s内，v(NO2)(1.0mol/L0.4mol/L)3s0.2molL1s1，B项错误；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度加快，平衡不移动，C项错误；达到平衡时，增加c(O2)平衡逆向移动，NO2的转化率减小，D项错误。答案A题型分类突破题型二有“拐点”的图像【解题策略】同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的
6、大小及是否使用催化剂。结论：图像中先出现“拐点”的反应先达到平衡，即反应所处的外界条件相对要高一些，或者是加入了催化剂。题型分类突破图Z76答案A题型分类突破题型分类突破图Z77题型分类突破答案C题型分类突破题型三由平滑曲线组成的图像【解题策略】对于转化率、体积分数温度(或压强)图像，由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大，平衡会发生移动，物质的转化率或体积分数将会随着温度或压强的变化而逐渐变化，因此图像上出现的是平滑的递增(或递减)曲线。根据温度或压强对平衡移动的影响，可以判断其反应特点。解答此类试题的一般过程是：题型分类突破图Z78题型分类突破答案A题型分类突破变式题2015全国卷节选甲醇既是
7、重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H10CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H20合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图Z79所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或图Z79“减小”)，其原因是_；图中的压强由大到小为_，其判断理由是_。题型分类突破答案减小反应为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，升高温度时，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果：温度
8、升高，CO的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高1某化学科研小组研究合成氨：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HT2)、压强的关系专题强化训练专题强化训练答案B解析恒压条件下通入NH3，NH3浓度增大，N2、H2浓度减小，v逆增大，v正减小，平衡逆向移动，由于生成物只有NH3一种，新平衡的速率与原平衡相等，与题给图像不符，故A错误；根据“先拐先平数值大”知T2T1，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，氨气的百分含量减小，与题给图像相符，故
9、B正确；图中v正和v逆的交叉点表示v正v逆，此时反应达到平衡，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，v正baB若T2T1，则正反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小为bacD若T2T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb专题强化训练专题强化训练答案A解析在温度和n(A2)不变时，只增大n(B2)，会使平衡向正反应方向移动，AB3的物质的量会增大，AB3的物质的量大小为cba，故A正确；由图像可知，在n(A2)和n(B2)保持不变时，T2时AB3的平衡体积分数比T1时的大，若T2T1说明升温使平衡向正反应方向移动，则正反应一定是吸热反应，故B错误；相同温度下，增大一种反应物的浓度
10、会使其他反应物的转化率增大，增大B2的量，A2转化率增大，达到平衡时A2的转化率大小为cba，故C错误；温度越高，反应速率越大，若T2T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vbvd，故D错误。32016济南外国语学院模拟T时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)B(g)C(s)H0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图Z612中曲线(实线)所示，下列判断正确的是()AT时，该反应的平衡常数值为4Bc点没有达到平衡，此时反应向逆向进行C若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于TDT时，直线cd上的点均为平衡状态专题强化训练专题强化训练答案C4在恒容密闭容器中通入物质的量浓
11、度均为0.1molL1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图Z613，下列有关说法正确的是()A上述反应的H0B压强p1p2p3p4C1100该反应的平衡常数为64D压强为p4时，在Y点：v正v逆专题强化训练专题强化训练答案A解析由图可知，压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，说明升高温度平衡向右移动，所以该反应为吸热反应，即H0，故A正确；由图可知，温度一定时，甲烷的转化率(p1)(p2)(p3)(p4)，增大压强平衡向左移动，甲烷的转化率降低，所以p4p3p2p1，故B错误；由图可知，压强为p4、
12、1100的条件下，达到平衡X点时甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L80%0.08mol/L，则：专题强化训练故该温度下平衡常数K(0.1620.162)/(0.020.02)1.664，故C错误；由图可知，Y点向上可达平衡状态，此过程中CH4的转化率增大，也就是向正反应方向进行，所以v正v逆，故D错误。专题强化训练图Z714专题强化训练答案C解析A项，温度降低时，cFe(SCN)2增大，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，因此正反应为放热反应，HK2，B错误；C项，D点时反应未达到平衡，且反应向正反应方向进行，v正v逆，C正确；D项，A点与B点相比，A点的c(Fe3)小，
13、D错误。专题强化训练图Z715专题强化训练答案A专题强化训练专题强化训练专题强化训练答案(1)0.00125(2)(3)ac专题强化训练专题强化训练82016山东枣庄滕州三中期末在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应：2X(g)Y(g)2Z(g)，已知将2molX和1molY充入该容器中，反应在绝热条件下达到平衡时，Z的物质的量为pmol。回答下列问题：.(1)若把2molX和1molY充入该容器时，处于状态，达到平衡时处于状态(如图Z617(a)，则该反应的H_0(填“”“”或“”，下同)；熵变S_0。该反应在_(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。专题强化训练(2)该反应的vt图像如图
14、Z617(b)中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其vt图像如图(b)中右图所示。以下说法正确的是_。a1a2b1b2t1t2右图中阴影部分面积更大两图中阴影部分面积相等(3)若该反应在容积可变的密闭容器中发生，在温度为T1、T2时，平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图Z618所示。下列说法正确的是_。AA、C两点的反应速率：ACBA、C两点的气体密度：ACCB、C两点的气体的平均相对分子质量：BCD由状态B到状态A，可以用加热的方法专题强化训练.在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g)nB(g)pC(g)，在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度
15、如下表：(1)当压强从2105Pa增加到5105Pa时，平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动。(2)维持压强为2105Pa，当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是_mol。(3)其他条件相同时，在上述三个压强下分别发生该反应。2105Pa时，A的转化率随时间变化如图Z619，请在图Z619中补充画出压强分别为5105Pa和1106Pa时，A的转化率随时间的变化曲线(请在图Z619上画出曲线并标出相应压强)。压强p/Pa210551051106c(A)/(molL1)0.080.200.44专题强化训练解析.(1)正反
16、应为气体物质的量减小的反应，容器的容积不变，由图可知，状态的压强大于状态压强的2倍，反应在绝热条件下进行，说明正反应为放热反应，则H0；正反应气体的物质的量减少，所以混乱度减小，则S0，HTS0反应自发进行，该反应在低温条件下能自发进行。(2)加入催化剂，反应速率加快，所以b1b2，到达平衡的时间缩短，所以t1t2，平衡不移动，阴影部分为反应物浓度变化量，则两图中阴影部分面积相等。专题强化训练(3)A、C两点都在等温线上，压强A点小于C点，压强越大反应速率越快，所以反应速率AC，故A错误；A、C两点都在等温线上，压强越大，容器的容积越小，而混合气体总质量不变，所以气体密度：AC，故B正确；B、
17、C两点X的体积分数相同，则相同组分的体积分数相同，所以气体的平均相对分子质量相同，故C错误；由状态B到状态A，压强相同，温度不同，正反应为放热反应，升高温度化学平衡向吸热方向移动，X的体积分数增大，所以可以通过升温使状态B到状态A，故D正确；.(1)由表格数据可知当压强从2105Pa增大为5105Pa时，压强增大2.5倍，体积变为1/2.5，浓度由0.08mol/L增大为0.20molL1，也增大2.5倍，所以增大压强平衡不移动。(2)由(1)可知，增大压强平衡不移动，所以反应前后气体的物质的量不变，所以当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是(ab)mol。专题强化训练(3)2105与5105Pa时A的转化率不变，反应时间缩短，1106Pa时，平衡逆移，A的转化率减小，反应速率增大，时间缩短，依此作图为
