1、 1 化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像 【课堂训练课堂训练】 1 1对于反应：对于反应：X(g)X(g)Y(g)Y(g)2Z(g)2Z(g) H H0 p pq q B B正反应是吸热反应；正反应是吸热反应；m mn n p pq q C C正反应是放热反应；正反应是放热反应；m mn n p pq q 解析：选解析：选 D D 图像中有三个变量，应定一个量来分别讨论另外两图像中有三个变量，应定一个量来分别讨论另外两 个量之间的关系。 定压强， 讨论个量之间的关系。 定压强， 讨论T T与与 A A 的转化率的关系： 同一压强下，的转化率的关系： 同一压强下， 温度越高，温
2、度越高，A A 的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论 压强与压强与 A A 的转化率的关系： 同一温度下， 压强越大，的转化率的关系： 同一温度下， 压强越大， A A 的转化率越高，的转化率越高， 说明正反应是气体体积缩小的反应，即说明正反应是气体体积缩小的反应，即m mn n p pq q。 3 3臭氧在烟气脱硝中的反应为臭氧在烟气脱硝中的反应为 2NO2NO2 2(g)(g)O O3 3(g)(g)N N2 2O O5 5(g)(g) O O2 2(g)(g)，若此反应在恒容密闭容器中进行，相关图像如下，其中对，若此反应在恒容密
3、闭容器中进行，相关图像如下，其中对 应分析结论正确的是应分析结论正确的是( ( ) ) A A B B 平衡后升温，平衡后升温， NONO2 2含量降含量降 低低 0 02 s2 s 内，内，v v(O(O3 3) )0.2 mol0.2 mol L L 1 1 s s 1 1 C C D D v v正 正：b b 点点aa 点点 b b 点：点：v v逆 逆 v v正正 恒温，恒温，t t1 1时再充入时再充入 O O3 3 解析：选解析：选 C C 由图可知该反应为放热反应，平衡后升高温度，由图可知该反应为放热反应，平衡后升高温度，NONO2 2 含量升高，含量升高，A A 项错项错误；误
4、；0 02 s2 s 内，内，v v(O(O3 3) )0.1 mol0.1 molL L 1 1 s s 1 1， ，B B 项错项错 误；升高温度，误；升高温度，NONO2 2含量升高，速率增大，含量升高，速率增大，v v正 正：b b 点点aa 点，点，b b 点反应点反应 逆向进行，故逆向进行，故v v逆 逆 v v正正，C C 项正确；项正确；t t1 1时再充入时再充入 O O3 3，平衡正向移动，平衡正向移动，v v 正正 v v逆逆，D D 项错误。项错误。 3 4 4利用利用 COCO 和和 H H2 2在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：
5、CO(g)CO(g) 2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g)，在，在 2 L2 L 密闭容器中充密闭容器中充入物质的量之比为入物质的量之比为 1 12 2 的的 COCO 和和 H H2 2， 在催化剂作用下充分反应， 测得平衡混合物中， 在催化剂作用下充分反应， 测得平衡混合物中 CHCH3 3OHOH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示， 下列说法正确的是的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示， 下列说法正确的是 ( ( ) ) A A该反应的该反应的H H00，且，且p p1 1 p p2 2 A)v v逆逆( (状态状态 B)B) D D在恒温恒压条件
6、下，向该密闭容器中按物质的量比为在恒温恒压条件下，向该密闭容器中按物质的量比为 1 12 2 再充入再充入 COCO 和和 H H2 2，达平衡时，达平衡时 CHCH3 3OHOH 的体积分数增大的体积分数增大 解析：选解析：选 B B A A 项，升项，升高温度，高温度，CHCH3 3OHOH 的体积分数减小，平衡逆向的体积分数减小，平衡逆向 移动，说明正反应为放热反应，移动，说明正反应为放热反应，H H00，该反应为气体体积减小的反，该反应为气体体积减小的反 应， 增大压强， 平衡正向移动， 可以提高应， 增大压强， 平衡正向移动， 可以提高 CHCH3 3OHOH 的体积分数， 则的体积
7、分数， 则p p2 2 p p1 1， 错误；错误；B B 项，在项，在 C C 点，假设反应的点，假设反应的 COCO 的物质的量为的物质的量为x x，列三段式：，列三段式： CO(g)CO(g)2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g) 起始起始(mol)(mol) 1 1 2 2 0 0 转化转化(mol) (mol) x x 2 2x x x x 平衡平衡(mol) 1(mol) 1x x 2 22 2x x x x 则则x x/(1/(1x x) )(2(22 2x x) )x x 100%100%50%50%，解得，解得x x0.75 mol0.75 mol， 因
8、此因此 COCO 转化率为转化率为 75%75%，正确；，正确；C C 项，温度越高，反应速率越快，项，温度越高，反应速率越快，B B 的的 反应温度高，反应速率：反应温度高，反应速率：v v逆 逆( (状态状态 A)A)v v逆逆( (状态状态 B)B)，错误；，错误；D D 项，在项，在 4 恒温恒压条件下， 向密闭容器中按恒温恒压条件下， 向密闭容器中按n n(CO)(CO)n n(H(H2 2) )1 12 2 充入充入 COCO 和和 H H2 2， 建立相同的平衡，达平衡时，建立相同的平衡，达平衡时，CHCH3 3OHOH 的体积分数相同，错误。的体积分数相同，错误。 5 5(20
9、(202020孝感期末孝感期末) )向密闭容器中充入物质的向密闭容器中充入物质的量浓度均为量浓度均为 0.1 0.1 molmolL L 1 1的 的 CHCH4 4和和 COCO2 2，在一定条件下发生反应，在一定条件下发生反应 CHCH4 4(g)(g)COCO2 2(g)(g) 2CO(g)2CO(g)2H2H2 2(g)(g)，测得，测得 CHCH4 4的平衡转化率与温度及压强的关系如图的平衡转化率与温度及压强的关系如图 所示。下列说法不正确的是所示。下列说法不正确的是( ( ) ) A A随着温度升高，该反应的平衡常随着温度升高，该反应的平衡常数减小数减小 B B 1 100 1 1
10、00 、p p4 4条件下， 该反应条件下， 该反应 10 min10 min 时达到平衡点时达到平衡点X X， 则， 则v v(CO(CO2 2) ) 0.008 mol0.008 molL L 1 1 minmin 1 1 C Cp p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4大小的顺序为大小的顺序为p p1 1 p p2 2 p p3 3 p p4 4 D D平衡时平衡时 COCO 与与 H H2 2的物质的量比为的物质的量比为 1 11 1 解析：选解析：选 A A 由图可知，压强一定时，随着温度升高，由图可知，压强一定时，随着温度升高，CHCH4 4的平的平 衡转化率增大， 使
11、得该反应的平衡常数增大， 故衡转化率增大， 使得该反应的平衡常数增大， 故 A A 不正确；不正确； 1 100 1 100 、 p p4 4条件下， 该反应条件下， 该反应 10 min10 min 时达到平衡点时达到平衡点X X， 则， 则v v(CO(CO2 2) )v v(CH(CH4 4) )0.008 0.008 molmolL L 1 1 minmin 1 1，故 ，故 B B 正确；由图可知，温度一定时，正确；由图可知，温度一定时，CHCH4 4的平衡转的平衡转 化率随化率随p p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4减小，加压平衡左移，减小，加压平衡左移，CHCH4
12、 4的平衡转化率减小，的平衡转化率减小， 所以所以p p1 1 p p2 2 p p3 3 00， 平衡体系的总质量平衡体系的总质量m m( (总总) )与总物质的量与总物质的量n n( (总总) )之比之比 在不同温度下随压强的变在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。 下列说化曲线如图所示。 下列说 法正确的是法正确的是( ( ) ) 5 A A温度：温度：T T1 1 T T2 2 B B平衡常数：平衡常数：K K( (a a) )K K( (b b)v v( (a a) ) D D当当m m n n 30 g30 gmolmol 1 1时， 时，n n(HF)(HF)n n(HF)(HF
13、)2 2 2 21 1 解析：选解析：选 C C 由图像可知，由图像可知，b b、c c两个点的压强相同，两个点的压强相同，T T2 2温度下温度下c c 点对应的平均摩尔质量大于点对应的平均摩尔质量大于T T1 1温度下温度下b b点对应的平均摩尔质量，即点对应的平均摩尔质量，即 T T2 2温度时，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，降温度时，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，降 低温度，平衡向逆反应方向移动，低温度，平衡向逆反应方向移动，T T2 2 T T1 1，A A 错误；由于温度错误；由于温度T T2 2 )K K( (a a) )K K( (c c)
14、)，B B 错误；错误；b b点对应的温度点对应的温度T T1 1和压强大于和压强大于a a点对点对 应的温度应的温度T T2 2和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快，所以反和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快，所以反 应速率应速率v v( (b b)v v( (a a) )，C C 正确；当正确；当m m n n 30 g30 gmolmol 1 1，即平均相对 ，即平均相对 分子质量为分子质量为3030时， 设时， 设HFHF物质的量为物质的量为x x molmol， (HF)(HF)2 2的物质的量为的物质的量为y y molmol， M M20 20 x x4040y y x
15、xy y 3030，x xy y1 11 1，n n(HF)(HF)n n(HF)(HF)2 2 1 11 1，D D 项项错错 误。误。 7 7采用一种新型的催化剂采用一种新型的催化剂( (主要成分是主要成分是 CuCu MnMn 合金合金) )，利用，利用 COCO 和和 H H2 2制备二甲醚制备二甲醚(DME)(DME)。 主反应：主反应：2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)(g)CHCH3 3OCHOCH3 3(g)(g)H H2 2O(g)O(g) 副反应：副反应：CO(g)CO(g)H H2 2O(g)O(g)COCO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g) CO(g)
16、CO(g)2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g) 测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所 示。示。 6 则催化剂中则催化剂中n n(Mn)/(Mn)/n n(Cu)(Cu)约为约为_时最有利于二甲醚的合时最有利于二甲醚的合 成。成。 解析： 由图可知当催化剂中解析： 由图可知当催化剂中n n(Mn)/(Mn)/n n(Cu)(Cu)约为约为 2.02.0 时，时， COCO 的转化的转化 率最大，生成的二甲醚最多。率最大，生成的二甲醚最多。 答案：答案：2.02.0 8 8 (2019(2019 江苏高
17、考 江苏高考) )在恒压、在恒压、 NONO 和和 O O2 2的起始浓度一定的条件下，的起始浓度一定的条件下， 催化反应相同时间，测得不同温度下催化反应相同时间，测得不同温度下 NONO 转化为转化为 NONO2 2的转化率如图中的转化率如图中 实线所示实线所示( (图中虚线表示相同条件下图中虚线表示相同条件下 NONO 的平衡转化率随温度的变的平衡转化率随温度的变 化化) )。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ( ) ) A A反应反应 2NO(g)2NO(g)O O2 2(g)(g)=2NO=2NO2 2(g)(g)的的H H00 B B图中图中 X X 点所示条件下，延长反应时间能
18、提高点所示条件下，延长反应时间能提高 NONO 转化率转化率 C C图中图中 Y Y 点所示条件下，增加点所示条件下，增加 O O2 2的浓度不能提高的浓度不能提高 NONO 转化率转化率 D D380 380 下，下，c c起始 起始(O(O2 2) )5.05.01010 4 4mol molL L 1 1， ，NONO 平衡转化率为平衡转化率为 50% 50% ，则平衡常数，则平衡常数K K2 0002 000 解析：选解析：选 B B 实线表示不同温度下相同时间内实线表示不同温度下相同时间内 NONO 的转化率，虚的转化率，虚 线表示相同条件下线表示相同条件下 NONO 的平衡转化率，
19、由题图知，随着温度升高，的平衡转化率，由题图知，随着温度升高，NONO 的平衡转化率减小，即温度升高，的平衡转化率减小，即温度升高，2NO(g)2NO(g)O O2 2(g)(g)2NO2NO2 2(g)(g)的的 平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，H H000，所以，所以K K2 0002 000，D D 错误。错误。 9 9(2019(2019全国卷全国卷)()(多选多选) )环戊二烯环戊二烯( () )容易发生聚合生成二容易发生聚合生成二 聚体聚体 2 2，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯 浓
20、度与浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是( ( ) ) A AT T1 1 T T2 2 B Ba a 点的反应速率小于点的反应速率小于 c c 点的反应速率点的反应速率 C Ca a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的逆反应速率点的逆反应速率 D Db b 点时二聚体的浓度为点时二聚体的浓度为 0.45 mol0.45 molL L 1 1 8 解析：选解析：选 CDCD 升高温度，反应速率增大，由升高温度，反应速率增大，由c c t t图像的变化趋图像的变化趋 势可看出，势可看出，T T2 2时，环戊二烯浓度的变化趋势大，因
21、此时，环戊二烯浓度的变化趋势大，因此T T2 2 T T1 1，选项，选项 A A 错误；由错误；由 a a、c c 点环戊二烯的浓度可知，点环戊二烯的浓度可知，a a 点浓度大于点浓度大于 c c 点浓度，而点浓度，而 T T2 2 T T1 1， 不能比较， 不能比较 a a 点点与与 c c 点反应速率大小， 选项点反应速率大小， 选项 B B 错误； 相同温度下，错误； 相同温度下， 随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，因此随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，因此 a a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的正反应速率，点的正反应速
22、率， a a、 b b 两点均未达到平衡状两点均未达到平衡状 态，正反应速率均大于逆反应速率，态，正反应速率均大于逆反应速率，a a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的逆点的逆 反应速率，选项反应速率，选项 C C 正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为 1.5 1.5 molmolL L 1 1， ，b b 点时的浓度为点时的浓度为 0.6 mol0.6 molL L 1 1，设环戊二烯转化的物质的 ，设环戊二烯转化的物质的 量浓度为量浓度为 2 2x x molmolL L 1 1，则有： ，则有： 初始初始(mol(molL L 1
23、1) ) 1.5 1.5 0 0 转化转化(mol(molL L 1 1) 2 ) 2x x x x b b 点点(mol(molL L 1 1) 0.6 ) 0.6 x x 可得可得 1.51.52 2x x0.60.6，解得，解得x x0.450.45，因此选项，因此选项 D D 正确。正确。 1010(2019(2019北京高考北京高考) )氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯 氢的制备是目前的研究热点。氢的制备是目前的研究热点。 用用 CaOCaO 可以去除可以去除 COCO2 2。H H2 2体积分数和体积分数和 CaOCaO 消耗率随时间变化关系
24、消耗率随时间变化关系 如下图所示。从如下图所示。从t t1 1时开始，时开始，H H2 2体积分数显著降低，单位时间体积分数显著降低，单位时间 CaOCaO 消耗消耗 率率_(_(填“升高填“升高” “降低”或“不变” “降低”或“不变”) )。此时。此时 CaOCaO 消耗率约为消耗率约为 35%35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：，但已失效，结合化学方程式解释原因： _ _。 9 解析：由题和图像可以看出，从解析：由题和图像可以看出，从t t1 1时开始时开始 CaOCaO 消耗率曲线斜率消耗率曲线斜率 明显减小，故单位时间明显减小，故单位时间 CaOCaO 的消耗率降低。由于的消耗
25、率降低。由于 CaOCaOCOCO2 2=CaCO=CaCO3 3， 生成的生成的 CaCOCaCO3 3覆盖在覆盖在 CaOCaO 的表面的表面，减少了，减少了 CaOCaO 与与 COCO2 2的接触面积，导的接触面积，导 致吸收效率降低，甚至失效。致吸收效率降低，甚至失效。 答案：降低答案：降低 CaOCaOCOCO2 2=CaCO=CaCO3 3，CaCOCaCO3 3覆盖在覆盖在 CaOCaO 表面，减少了表面，减少了 COCO2 2与与 CaOCaO 的接触面积的接触面积 1111 ( (全国卷节选全国卷节选) )乙醇是重要的有机化工原料， 可由乙烯气相乙醇是重要的有机化工原料，
26、可由乙烯气相 直 接 水 合 法 生 产 ， 其 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为直 接 水 合 法 生 产 ， 其 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为C C2 2H H4 4(g)(g) H H2 2O(g)O(g)=C=C2 2H H5 5OH(g)OH(g)的的H H45.5 kJ45.5 kJmolmol 1 1。 。 下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、 压强的关系下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、 压强的关系 ( (其中其中n nH H2 2O On nC C2 2H H4 41 11)1)。 (1)(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中列式计算乙烯
27、水合制乙醇反应在图中 A A 点的平衡常数点的平衡常数K Kp p _(_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分 数数) )。 (2)(2)图中压强图中压强p p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4的大小顺序为的大小顺序为_ _ ，理由是，理由是 _ _。 (3)(3)气相直接水合法常用的工艺条件为：磷酸气相直接水合法常用的工艺条件为：磷酸/ /硅藻土为催化剂，硅藻土为催化剂， 10 反应温度反应温度 290 290 、压强、压强 6.9 MPa6.9 MPa，n nH H2 2O On nC C2 2H H4 40.60.6
28、1 1，乙烯的转化，乙烯的转化 率为率为 5%5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度 和压强外，还可以采取的措施有和压强外，还可以采取的措施有_、_。 解析：解析：(1)A(1)A 点时，乙烯的平衡转化率为点时，乙烯的平衡转化率为 20%20%，设开始时乙烯、水，设开始时乙烯、水 的物质的量均为的物质的量均为n n，平衡时总压为，平衡时总压为p p( (由图像知由图像知p p7.85 MPa)7.85 MPa)，平衡，平衡 时乙醇的物质的量为时乙醇的物质的量为 20%20%n n，乙烯、水的物质的量均为，乙烯、水的物质的量均
29、为 80%80%n n，混合气，混合气 体的物质的量共为体的物质的量共为 2 2n n20%20%n n，则平衡时乙醇的分压为，则平衡时乙醇的分压为 20%20%npnp 2 2n n20%20%n n，乙 ，乙 烯、水的分压均为烯、水的分压均为 80%80%npnp 2 2n n20%20%n n， ，K Kp p p pC C2 2H H5 5OHOH p pC C2 2H H4 4p pH H2 2O O ，代入有关数，代入有关数 据后可求得据后可求得K Kp p0.07 (MPa)0.07 (MPa) 1 1。 。 (2)(2)该反应是一个气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压该反应
30、是一个气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压 强平衡向右移动， 乙烯的转化率增大， 对照题图可以得出强平衡向右移动， 乙烯的转化率增大， 对照题图可以得出p p1 1 p p2 2 p p3 3 p p4 4。 (3)(3)及时将产物乙醇分离出来、提高原料气中水的含量等，可提及时将产物乙醇分离出来、提高原料气中水的含量等，可提 高乙烯的转化率。高乙烯的转化率。 答案：答案：(1)(1) p pC C2 2H H5 5OHOH p pC C2 2H H4 4p pH H2 2O O 20%20%npnp 2 2n n20%20%n n 80%80%npnp 2 2n n20%20%n n 2
31、2 2020180180 8080 2 2 7.85 MPa7.85 MPa 0.07(MPa)0.07(MPa) 1 1 (2)(2)p p1 1 p p2 2 p p3 3 p p4 4 该反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，该反应为气体分子数减小的反应，相同温度下， 压强升高乙烯转化率提高压强升高乙烯转化率提高 (3)(3)将产物乙醇液化移去将产物乙醇液化移去 增加增加 1 12 2在一密闭容器中发生反应在一密闭容器中发生反应 N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3 H H0 v v正正，平衡逆，平衡逆向移动，故改变的条向移动，故改变的条 14 件是增大件是增大 NHNH3
32、3的浓度。的浓度。 二二 突破化学平衡常规图像突破化学平衡常规图像 1 1含量含量时间时间温度温度( (压强压强) )图像图像 常见图像形式有如下几种。其中常见图像形式有如下几种。其中 C%C%指生成物的百分含量，指生成物的百分含量，B%B%指指 反应物的百分含量。反应物的百分含量。 析图关键析图关键 表示不同条件下， 反应达到平衡的时间快慢、 反应表示不同条件下， 反应达到平衡的时间快慢、 反应 速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。 解题方法是速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。 解题方法是 “先拐先平，数值大” 。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速“先拐先平
33、，数值大” 。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速 率快， 以此判断温度或压强的高低。 再依据外界条件对平衡的影响分率快， 以此判断温度或压强的高低。 再依据外界条件对平衡的影响分 析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。 15 2 2转化率转化率( (或质量分或质量分数数) )与压强与压强温度图像温度图像 (1)(1)恒压线图像恒压线图像 析图关键析图关键 表示两个外界条件同时变化时， 反应物表示两个外界条件同时变化时， 反应物 A A 的转化率的转化率 变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量变化情况，解决这类图像一般采
34、用“定一议二”的方法，即把自变量 ( (温度、压强温度、压强) )之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图 1 1 中，当压强相等中，当压强相等( (任意一条等压线任意一条等压线) )时，升高温度，时，升高温度，A A 的转化率增大，的转化率增大， 说明升高温度平衡正向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时，说明升高温度平衡正向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时， 在图在图 1 1 中作直线， 与三条等压线交于三点， 这三点自下而上为增大压中作直线， 与三条等压线交于三点， 这三点自下而上为增大压 强，强，A A 的转化率增大，说明增大压强平
35、衡正向移动，即正反应为气体的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应为气体 体积减小的反应。体积减小的反应。 (2)(2)恒温线图像恒温线图像 析图关键析图关键 图图 3 3 中， 当温度相等中， 当温度相等( (任意一条等温线任意一条等温线) )时， 增大压时， 增大压 强，强，A A 的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体 体积减小的反应。当压强相等时，在图体积减小的反应。当压强相等时，在图 3 3 中作直线，与两条等温线交中作直线，与两条等温线交 于两点，这两点自下而上为降低温度，于两点，这两点自下而上为降低温度
36、，A A 的转化率增大，说明降低温的转化率增大，说明降低温 度平衡正向移动，即正反应为放热反应。度平衡正向移动，即正反应为放热反应。 3 3化学平衡中的其他图像化学平衡中的其他图像 (1)(1)对于化对于化学反应：学反应：m mA(g)A(g)n nB(g)B(g)p pC(g)C(g)q qD(g)D(g)，M M点点 前，表示从反应开始，前，表示从反应开始，v v( (正正) ) v v( (逆逆) )；M M点为刚达到平衡点；点为刚达到平衡点；M M点后点后 16 为平衡受温度的影响情况，即升温，为平衡受温度的影响情况，即升温，A A 的百分含量增加或的百分含量增加或 C C 的百分含的
37、百分含 量减少，平衡左移，故量减少，平衡左移，故H H0)v v( (逆逆) )； 同理； 同理L L线的下方线的下方( (F F点点) )满足满足v v( (正正)v v( (逆逆) )。 典例典例 反应反应m mA(A(g)g)n nB(g)B(g)p pC(g)C(g)的速率和平衡图像的速率和平衡图像 如下，下列判断正确的是如下，下列判断正确的是( ( ) ) A A由图由图 1 1 可知，可知，T T1 1 T T2 2，该反应正反应为吸热反应，该反应正反应为吸热反应 B B由图由图 2 2 可知，该反应可知，该反应m mn n v v逆逆的是点的是点 3 3 D D图图 4 4 中，
38、若中，若m mn np p，则，则a a曲线一定使用了催化剂曲线一定使用了催化剂 解析解析 A A 项，由图项，由图 1 1 可知，温度在可知，温度在T T2 2时首先达到平衡，升高温时首先达到平衡，升高温 度，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，故度，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，故T T1 1 p p，错误；，错误；C C 项，图项，图 3 3 表示的是在表示的是在 不同的温度下， 当反应达到平衡时， 反应物不同的温度下， 当反应达到平衡时， 反应物 B B 的转化率与温度的关系。的转化率与温度的关系。 17 曲线上的点表示的是平衡状态，曲线上的点表示的是平衡状态，v
39、 v正 正v v逆逆，点，点 3 3 低于平衡转化低于平衡转化率，说率，说 明点明点 3 3 未达到平衡，反应向正反应方向进行，此时表示的反应速率未达到平衡，反应向正反应方向进行，此时表示的反应速率v v 正正 v v逆逆，正确；，正确；D D 项，图项，图 4 4 中，若中，若m mn np p，则，则a a曲线达到平衡所需要曲线达到平衡所需要 的时间比的时间比b b短，先达到平衡，可能是使用了催化剂，也可能是增大了短，先达到平衡，可能是使用了催化剂，也可能是增大了 压强，缩小了容器的容积，错误。压强，缩小了容器的容积，错误。 答案答案 C C 规律方法规律方法 解答化学平衡图像题四步骤解答
40、化学平衡图像题四步骤 三三 核心素养迁移核心素养迁移破解考题中的新型图像破解考题中的新型图像 研究化学的目的是有利于提高人类生活、 生产的水平， 在工业生研究化学的目的是有利于提高人类生活、 生产的水平， 在工业生 产过程中，如何提升原料利用产过程中，如何提升原料利用率、降低化学反应条件、提高产物的产率、降低化学反应条件、提高产物的产 率等是化学工作者研究的重要课题。命题者往往根据实际工业生产，率等是化学工作者研究的重要课题。命题者往往根据实际工业生产， 结合图像，从分析投料比、转化率、产率等角度来命题。此类题目的结合图像，从分析投料比、转化率、产率等角度来命题。此类题目的 信息量大，能充分考
41、查学生读图、提取信息、解决实际问题的能力，信息量大，能充分考查学生读图、提取信息、解决实际问题的能力， 因此是现代高考及平时模拟考试的“新宠” 。因此是现代高考及平时模拟考试的“新宠” 。 题型一题型一 选择反应的最佳条件选择反应的最佳条件 18 例例 11 (1)(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的 处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：化还原法脱硝： 4NO(g)4NO(g)4NH4NH3 3(g)(g)O O2 2(g)(g) 催化剂催化剂 4N4N2 2(g)(g)6H6H2
42、2O(g)O(g) H H00 根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是_； 氨氮比一定； 氨氮比一定 时 ， 在时 ， 在400 400 时 ， 脱 硝 效 率 最 大 ， 其 可 能 的 原 因 是 时 ， 脱 硝 效 率 最 大 ， 其 可 能 的 原 因 是 _ _ _。 图像分析图像分析 根据图像，在氨氮物质的量之比为根据图像，在氨氮物质的量之比为 1 1，温度在，温度在 400 400 时，脱硝效率最大；原因是在时，脱硝效率最大；原因是在 400 400 时催化剂的活性最好，时催化剂的活性最好， 催化效率最高，同时催化效率最高，同时 400 400
43、温度较高，反应速率快。温度较高，反应速率快。 答案答案 氨氮物质的量之比为氨氮物质的量之比为 1 1，温度在，温度在 400 400 在在 400 400 时时 催化剂的活性最好，催化效率最高，同时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时 400 400 温度较高，反应速温度较高，反应速 率快率快 (2)(2)如图是在一定时间内，使用不同催化剂如图是在一定时间内，使用不同催化剂 MnMn 和和 CrCr 在不同温度在不同温度 下对应的脱氮率，下对应的脱氮率， 由图可知工业使用的最佳催化剂为由图可知工业使用的最佳催化剂为_、 相应、 相应 温度为温度为_； 使用； 使用 MnMn 作催化剂时， 脱氮
44、率作催化剂时， 脱氮率 b ba a 段呈现如图变化段呈现如图变化 的可能原因是的可能原因是_ _ _。 19 图像分析图像分析 由图可知，由图可知，MnMn 作作催化剂时催化剂时 200 200 左右脱氮率达最左右脱氮率达最 大值，较大值，较 CrCr 作催化剂时所需温度低；作催化剂时所需温度低；b ba a 段，开始温度较低，催化段，开始温度较低，催化 剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度 升高反应速率变大， 一定时间参与反应的氮氧化物变多， 导致脱氮率升高反应速率变大， 一定时间参与反应的氮氧化物变多，
45、导致脱氮率 逐渐升高。逐渐升高。 答案答案 MnMn 200 200 b ba a 段，开始温度较低，催化剂活性较段，开始温度较低，催化剂活性较 低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度升高反应低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度升高反应 速率变大， 一定时间参与反应的氮氧化物变多， 导致脱氮率逐渐升高速率变大， 一定时间参与反应的氮氧化物变多， 导致脱氮率逐渐升高 题型二题型二 解释曲线变化的原因解释曲线变化的原因 例例 22 (1)(1)采用一种新型的催化剂采用一种新型的催化剂( (主要主要 成分是成分是 CuCuMnMn 的合金的合金) )，利用，利用 COCO 和和 H H2 2制备二甲制备二甲 醚，反应为醚，反应为 4H4H2 2(g)(g)2CO(g)2CO(g)CHCH3 3OCHOCH3 3(g)(g) H H2 2O(g)O(g)。有研究者在压强为。有研究者在压强为 5.
