化学反应速率反应平衡图像题解析

一、图像拾零

1．速率—时间图

此类图像定性地揭示了正、逆反应速率随时间（含条件变化对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、等、动、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向等。

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H＜0反应，其速率—时间图如下图所示：（1）当速率改变时分别是什么条件改变？

t1,t3,

t5,t7

（2）哪些时间段是平衡状态？

（3）哪一段的N2的转化率最高？

2．浓度—时间图

此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的折点（即达到平衡时）时间应该相同。且各物质的浓度变化值应该满足方程式的计量系数之比。此类图像可以用于推测反应方程式。

800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图

上分析不能得出的结论是（）

A．A是反应物

B．前2minA的分解速率是0.1mol(L min)

C．若升高温度，A的转化率增大

D．增大压强，A的转化率减小

3．全程速率—时间图

如锌和盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的变化。

不同时间段的反应速率的变化情况不同。AB段反应速率逐渐增加是

因为该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快。而BC段反应速

率减小是因为随反应的进行，盐酸逐渐被消耗，浓度减小，反应速率减小。故分析时要抓住各节段的主要矛盾，认真探究。

4．含量—时间—温度（压强）图

此类图像要注意的是，折点对应的时间即是达平衡所需要的时间，时间越短表示反应速率越快。而水平线的高低表示达到平衡时各物质的浓度，它表明的是平衡移动的方向。

常见的形式有以下几种：

（b用催化剂，a不用）(T1＞T2)

（P1＞P2）

5．恒温（恒压线）

该类图像的纵坐标一般是某物质的浓度或某物质的转化率，而横坐标是温度或压强。主要考虑温度或压强对平衡的移动。要特别注意，该类图像中一般有温度和压强两个条件同时在改变，要注意先固定其中一个条件不变判断另一个条件对平衡的影响，然后再判断另一个条件对平衡的影响。不能遗漏。

常见类型有：

6.速率—温度（压强）图

这类图有两种情况，一是不隐含时间因素的速率—时间图，二是隐含时间变化的速率—时间图。以2SO2(g) + O2(g) 2SO3（g）；△H＜0为例，v—t(P)图如图所示：v-T图v-P图

第一类第二类第一类第二类

7．其他

如

二、知识规律

1．在相同的温度下，对有气体参加的反应，P越大，达到平衡所需的时间越短。在相同的压强条件下，温度越高，达到平衡所需时间越短。（也就是图象中由倾斜部分到水平部分的时间越短）

2．平衡向正反应方向移动。生成物的物质的量增加。但生成物的浓度、百分含量以及反应物的转化率不一定增加。

3．我们只能判断一种条件改变对平衡的影响。如果有两种条件改变，一定要先固定一种条件不变。

4．要判断吸热、放热，一定要判断温度改变对平衡的影响。

5．要判断温度的变化，可以判断反应速率随温度的改变情况以及温度改变对平衡的影响（向吸热反应方向还是放热反应方向进行）。

6．要判断压强的大小，可以判断反应速率随压强的变化情况。或者判断压强改变时平衡是向分子数增加的方向还是减小的方向进行。

7．要判断气体的系数的大小，一定要判断压强的改变对平衡的影响。

8．解答化学平衡图象题的一般方法

①看清各坐标轴所代表的量的意义，弄清曲线所代表的是哪些量的关系。

②弄清曲线上点的意义，特别是某些特殊点（如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等等）。

③弄清曲线“平”与“陡”的意义，即斜率大小的意义。

④弄清曲线函数的增减性。

三、例题

0.1 mol的MnO2粉末于50 毫升过氧化氢的溶

液中(密度为 1.1 g/mL), 在标准状况下放出气体的体积和时间

的关系如下图所示, 回答下列问题：

(1)实验时放出气体的总体积为____________

(2)放出一半气体所需要的时间为_______________

(3)反应放出3/4 气体所需要的时间为___________

(4)ABCD四点化学反应速率快慢的顺序为_________________

(5)解释反应速率变化的原因______________________________________________

(6)计算过氧化氢的初始物质的量的浓度为___________________

(7) 求反应进行到2 分钟时过氧化氢的质量分数为 _________________________ 同时间t 、温度T A ．T 1＜T 2，P 1

B ．T 1＞ T 2，P

C ．T 2＞ T 1，P 2＞P

D ．T 1＞ T 2，P 22NO A.B 和C

生反应：A 2（g ）＋(g)

数变化如图所示.A B ．E 、F C ．H 、I D ．G 、H 、I

四、跟踪演练

1．化学反应Ｘ2（ｇ）＋Ｙ2（ｇ）

2ＸＹ（ｇ）；

△ H ＜0,达到平衡状态时，右图中各曲线符合平衡移动原理的是( )

2．下图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响：L(s)＋G(g) 2R(g) ；ΔH

＞0则图中Y 轴是指( ) A ．平衡混合气中R 的质量分数 B ．平衡混合气中G 的质量分数 C ．G 的转化率

D ．L 的转化率

3．已知某可逆反应在密闭容器中进行： A （s ）＋2B （ｇ）

C （ｇ）＋

D （g ）；△H

＜0，右图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程。若使a 曲线变为b 曲线，可采取的措施是( )

A ．增大A 的浓度

B ．缩小容器的容积

C ．加入催化剂

D ．升高温度

4．密闭容器中进行下列反应：M(g) + N(g)

R(g) + 2L ，此反应符

合下面图像，下列叙述正确的是（）

A ．正反应吸热，L 是气体

B ．正反应吸热，L 是固体

C ．正反应放热，L 是气体

D ．正反应放热，L 是固体或液体 5．

mA(s) + nB(g)

pC(g) +Q 的可逆反应，在定温条件下有关B%与压强P 的关系如图，

叙述正确的是（） A ．m + n < p B ．n > p

C ．x 点时混和物的V 正>V 逆

D ．y 点比x 点混和物的反应速度快 6．有一化学平衡

mA(g) + nB(g)

pC(g) +qD(g)，如图所示，A 的转化率与温度压强的

关系图，分析图示可以得出的正确结论是（） A ．正反应是吸热反应，m + n > p + q B ．正反应是吸热反应，m + n < p + q C ．正反应是放热反应，m + n > p +q D ．正反应是放热反应，m + n < p + q 7．反应

x(g) + 3y(g)

2 z(g) ；△H ＜0，在不同温，不同压强（P 1> P 2）下达到平衡

时，混气中z 的百分含量随温度变化的曲线应为（）

8．在2NO + O 2

2NO 2；△H ＞0反应中，表明在30℃和100℃时平衡体系中NO 的百

分含量与反应体系总压强P 的关系图是（）

9．今有反应

X(g)+Y(g)

2Z(g)，△H ＜0若反应开始经t 1秒后达到

平衡，又经t 2秒后，由于反应条件的改变使平衡破坏，则t 3

时又

时间

达到平衡，如图表示，试分析，以t 2到t 3秒曲线变化的原因是（） A ．增大了X 和Y 的浓度 B ．使用了催化剂 C ．增加了反就体系的压强 D ．升高了反应的温度

10．对于达平衡的可逆反应X ＋Y

W ＋Z ，增大压强则正、逆反应速度（v ）的变化如下

图，分析可知X ，Y ，Z ，W 的聚集状态可能是（） A ．Z ，W 为气体，X ，Y 中之一为气体 B ．Z ，W 中之一为气体，X ，Y 为非气体 C ．X ，Y ，Z 皆为气体，W 为非气体 D ．X ，Y 为气体，Z ，W 中之一为气体

11．图中C %表示某反应物在体系中的百分含量，V 表示反应速率，P 表示压强，t 表示反

应时间，图1为温度一定时压强与反应速率的关系曲线，图2为压强一定时，在不同时间C %与温度的关系曲线，同时符合以下两个图像的反应是（） A ．4NH 3(g) + 5O 2(g)4NO(g) + 6H 2O(g)；808.7H ?=-kJ/mol

B ．N 2O 3(g)

NO 2(g) + NO(g)；41.8H ?=+kJ/mol

C ．3NO 2(g) + H 2O(l)2HNO 3(l) + NO(g)；261.3H ?=-kJ/mol

D ．CO 2(g) + C(s)

2CO(g)；171.4H ?=+kJ/mol

12．某温度时，在一个2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线

如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：

(1) 该反应的化学方程式为______________________________。 (2) 反应开始至2min ，气体Z 的平均反应速率为_______________。 (3) 若X 、Y 、Z 均为气体，反应达平衡时： ①此时体系的压强是开始的_______倍。

②若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，达新平衡时，容器内温度将降低（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为___________反应（填“放热”或“吸热”）；达新平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质

量比原平衡时_________（填“增大”、“减小”或“相等”）。

(4) 此反应达平衡后，若只加大体系压强，Z 的物质的量减少，若Y 是气体，则X 的聚集状态是___________________。

图1

图2

t/min