（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 4 小专题突破6 化学反应

小专题突破6化学反应速率与化学平衡图像题突破一利用速率­时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响[专题精讲]1．当可逆反应达到一种平衡后，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，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况做出判断。2．速率­时间图像(1)改变反应物的浓度(无断点)(2)改变生成物的浓度(无断点)(3)改变气体体系的压强(有断点)①对于正反应为气体体积增大(或减小)的反应②对于反应前后气体体积不变的反应(4)改变温度(有断点)对于正反应放热(或吸热)的反应(5)加催化剂(有断点)（1）条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。（2）浓度改变时，图像曲线一条无断点，一条有断点；其他条件改变时，图像曲线均有断点。[专题精练]1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)()解析：选C。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正瞬间增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都瞬间增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，速率曲线是不连续的，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。2．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3ΔH0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。A．t0～t1B．t1～t2C．t2～t3D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A．增大压强B．减小压强C．升高温度D．降低温度E．加催化剂F．充入氮气t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。A．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4D．t5～t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。解析：(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时刻，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时刻改变的条件是升高温度。t3时刻，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时刻改变的条件是加催化剂。t4时刻，v正、v逆同时减小，平衡向逆反应方向移动，所以t4时刻改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆瞬间减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。答案：(1)ACDF(2)CEB(3)A(4)突破二常规图像分类突破[专题精讲]1．图像类型(1)浓度­时间如A(g)＋B(g)AB(g)(2)含量­时间­温度(压强)(C%指产物的气体体积分数，B%指某反应物的气体体积分数)(3)恒压(或恒温)线(α表示反应物的转化率，φ表示反应物的气体体积分数)图①，若p1p2p3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH0；图②，若T1T2，则正反应为气体体积增大的反应，ΔH0。(4)几种特殊图像①如下图，对于化学反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正v逆；M点为刚达到的平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH0。②如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。L线左上方的点(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中的A的百分含量，所以，E点v正v逆；则L线右下方的点(F点)，v正v逆。2．解题步骤3．解题技巧(1)先拐先平在含量(转化率)­时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。[专题精练]3．有一化学平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是()A．正反应是放热反应；m＋np＋qB．正反应是吸热反应；m＋np＋qC．正反应是放热反应；m＋np＋qD．正反应是吸热反应；m＋np＋q解析：选D。图像中有三个变量，应先确定一个量不变来分别讨论另外两个量之间的关系。确定压强不变，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越大，说明正反应是吸热反应；确定温度不变，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越大，说明正反应是气体体积减小的反应，即m＋np＋q。4．(双选)(2020·无锡高三模拟)T0时，在2L的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述中正确的是()A．该反应的正反应是放热反应B．T0时，从反应开始到平衡时：v(X)＝0.083mol·L－1·min－1C．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%D．T1时，若该反应的平衡常数K为50，则T1T0解析：选AD。根据“先拐先平，数值大”的原则可推知，T1T2，温度越高，X的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应是放热反应，A项正确；v(X)＝0.3mol－0.05mol2L×3min≈0.042mol·L－1·min－1，B项不正确；Y的转化率为0.4mol－0.15mol0.4mol×100%＝62.5%，C项不正确；由题图a可知，X、Y、Z的物质的量变化量之比为1∶1∶2，则反应为X(g)＋Y(g)2Z(g)，则T0时平衡常数为0.5220.052×0.152O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是__________________________________________________________________________________________、________________________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是__________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据盖斯定律，可得①＝②－③，则ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ·mol－1＋242kJ·mol－1＝123kJ·mol－1。反应①为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x0.1。反应①为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，A项正确；降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，D项正确。(2)结合图(b)可看出随着n(氢气)/n(丁烷)增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时，逆反应速率加快，故丁烯的产率逐渐降低。(3)在590℃之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是因为温度升高不仅能加快反应速率，还能促使平衡正向移动；但温度高于590℃时，丁烯高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率快速降低。答案：(1)123小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类