秘籍

这类试题往往以化学反应速率，化学平衡知识为主题，借助图像、图表的手段，综合考查关联知识，关联知识主要有：

1.ΔH符号的判断、热化学方程式的书写、应用盖斯定律计算ΔH。

2.化学反应速率的计算与比较，外因对化学反应速率的影响(浓度、压强、温度、催化剂)。

3.平衡常数、转化率的计算，温度对平衡常数的影响；化学平衡状态的判断，用化学平衡的影响因素进行分析和解释。

4.在多层次曲线图中反映化学反应速率、化学平衡与温度、压强、浓度的关系。

知识点

一、常见的化学反应速率、化学平衡图像分析

1．速率—时间图像

反应mA(g)＋nB(g)≒ pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0

(1)t₁时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；

(2)t₂时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快；

(3)t₃时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多；

(4)t₄时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。

2. 转化率(或含量)—时间图像

反应mA(g)＋nB(g) ≒pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0

(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；

(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；

(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。

3．恒压(温)线

反应mA(g)＋nB(g) ≒pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0

分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。

4．总反应速率−时间图像

Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间变化的曲线如图所示。ab段(v渐增)，因该反应为放热反应，随反应的进行，温度增高，导致反应速率增大；bc段(v渐小)，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反应特点，认真分析。

5．特殊类型图像

(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)≒pC(g)＋qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应物开始，v_正＞v_逆；M点为刚达到平衡点；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ΔH＜0。

(2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)≒pC(g)＋qD(g)，如图所示，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点v_正＞v_逆；则L线的右下方(F点)，v_正＜v_逆。

(3)如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，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＜v_逆的点是1，而2、4点表示v_正＝v_逆。

注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。

6．速率、平衡综合图像

温度为T时，对于密闭容器中的反应：

A(g)＋B(g)≒C(s)＋xD(g)　ΔH＞0

A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示：

据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15 min时的条件变化等。

7．新型图像往往根据实际工业生产，结合图像，分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，在新课标高考中受到命题者的青睐。

(1)转化率—投料比—温度图像

　将燃煤废气中的CO₂转化为甲醚的反应原理为

2CO₂(g)＋6H₂(g)≒ CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)

已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率见下图：

此反应(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比[n(H₂)/n(CO₂)]，则K将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

答案　放热　不变

解析　当投料比一定时，温度越高，CO₂的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变化而变化。

(2)根据图像判断投料比

采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu－Mn合金)，利用CO和H₂制备二甲醚(DME)。

主反应：2CO(g)＋4H₂(g)≒CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)

副反应：CO(g)＋H₂O(g)≒CO₂(g)＋H₂(g)

CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(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示。

则催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为时最有利于二甲醚的合成。

答案　2.0

解析　由图可知当催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为2.0时，CO的转化率最大，生成的二甲醚最多。

二、速率、平衡图像题的分析方法

(1)认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。

(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。

(3)看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。

(4)注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

(5)图像中先拐先平数值大。例如，在转化率—时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。

(6)定一议二原则。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

三、化学平衡状态的特征和判断方法

特别提醒：①化学平衡的实质是v(正)＝v(逆)≠0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化学平衡判断的充要条件。

②运用v(正)＝v(逆)≠0时，注意方向和数量关系。

③学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。

四、反应速率、化学平衡图像题解题步骤

（图文来源网络，版权归原作所有）

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