資源簡介

(共37張PPT)
第16講
化學反應速率及圖像
2025：基于主題教學的高考化學專題復習系列講座
2025
2024全國甲卷-28題 原理綜合題：結合圖像分析一段時間內生成速率之比的計算
2024全國新課標卷-29題 半衰期計算：根據濃度與時間關系公式求算半衰期
2024山東卷-15題 速率方程：結合圖像比較速率常數大小、不同溫度下速率比值
2024湖北卷-17題 原理綜合題：結合圖像分析速率變化的特點及原因
2024黑吉遼卷-10題 結合圖像分析：多重平衡體系正逆反應速率比較及平均速率的計算
2024浙江卷-11題 多重反應體系下平均速率的計算
2024浙江卷（6月）-15題 選擇能加快反應速率的方法；結合投料比-生氫速率圖像解釋速率變化的原因。
2024浙江卷（1月）-19題 原理綜合題：根據速率-濃度圖像解釋不同階段速率變化原因
2024河北卷-17題 原理綜合題：多重反應體系下，運用速率方程進行濃度的計算，判斷競爭反應產物濃度之比的變化
2024安徽卷-12題 依據圖表計算平均反應速率，速率的變化，目標離子的去除效果
2024江蘇卷-13題 多重平衡體系，依據圖像判斷產物生成速率大小
2024年——化學反應速率及圖像考向考點統計
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知識重構
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一、計算公式
任何化學反應的快慢都表現為有關物質的量隨著時間變化的多少。因此，化學反應速率可以用單位時間、單位體積中反應物或生成物的物質的量變化來表示。如果反應體系的體積是恒定的，則化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。
v＝
c
t
一般而言，純固體和純液體不考慮該公式計算。
二、化學反應速率的影響因素
在一般情況下，當其他條件相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大；降低反應物濃度，化學反應速率減小。升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小。大量實驗證明，溫度每升高10 ℃，化學反應速率通常增大為原來的2~4倍。這表明溫度對反應速率的影響非常顯著。催化劑也可以改變化學反應速率。對于有氣體參加的化學反應，改變壓強同樣可以改變化學反應速率。
對于某一化學反應來說，在一定條件下，反應物分子中活化分子的百分數是一定的，而單位體積內活化分子的數目與反應物分子的總數成正比，即與反應物的濃度成正比。當其他條件相同時，反應物濃度增大，單位體積內活化分子數增多，單位時間內有效碰撞的次數增加，化學反應速率增大。同理，可以解釋反應物濃度降低會使化學反應速率減小。
二、化學反應速率的影響因素
當其他條件相同時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數，使得單位時間內有效碰撞的次數增加，因而化學反應速率增大。同理，可以解釋降低溫度會使化學反應速率減小。
目前，科學家普遍認為，催化劑之所以能改變化學反應速率，是因為它能改變反應歷程，改變反應的活化能。如圖2-4所示，圖中實線和虛線分別表示無催化劑和有催化劑的反應過程中，反應物及生成物的能量與活化能的關系。顯然，有催化劑時每一次反應的活化能比無催化劑時反應的活化能降低了很多。這就使更多的反應物分子成為活化分子，增大了單位體積內反應物分子中活化分子的數目，從而增大了化學反應速率。
除了改變濃度、溫度、壓強及選用催化劑等，還有很多改變化學反應速率的方法。例如，通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨等。總之，向反應體系輸入能量，都有可能改變化學反應速率。
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CD
答案：D
A
隨著投料比增大，NaBH4的水解轉化率降低
3：2
速率不變至BaC2產率接近100%
容器中只有反應Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC2(s)+CO(g)，反應條件恒溫1823K、恒壓，且該反應只有CO為氣態，據 可知，CO的壓強為定值，所以化學反應速率不變
答案：
答案：0.75
題型一 計算或比較——平均化學反應速率
＞ 在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大
＜
v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)
答案：CD
題型二 計算或比較——凈“瞬時”化學反應速率
大于
題型二 計算或比較——凈“瞬時”化學反應速率
小于
tm時生成物濃度較低
題型三 速率方程——“瞬時”化學反應速率
k正/K
1.95×10 3
題型三 速率方程——“瞬時”化學反應速率
A、E
升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低。
答案：AD
II
T4
ΔH1＜0，溫度升高，反應Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響
答案：D
答案：BC
答案：BC
答案：A
答案：AB
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模型構建1 基本模型
模型構建2 速率方程
模型構建3 解題模型
模型構建4 時間圖
【溫馨提示】時間圖，一般都會出現一個變化過程，然后再不變。且呈現形式一般是在不同壓強、溫度、催化劑條件下的兩條時間線，縱坐標可以是濃度、轉化率、產率、物質的量分數等因變量。變化的原因是平衡或反應正在朝某個方向進行。在外因不多的情況下，都有“先拐先平數值大？”的規律。數值大指的是溫度、壓強高，加了催化劑。
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夯實基礎——撬動新點
時間圖——速率、移動
巧用速率方程
圖表（給多組實驗的數據—n、c）
圖像（與綜合大題類似）
計算化學反應速率
定性分析改變濃度或投料組成時，轉化率、百分含量變化（等效平衡的考查）
凈反應速率大小比較
外界條件的判斷與選擇
陌生信息的處理（比如勻速運動、溫度升高卻使最終速率減慢等）
催化劑與反應速率、平衡移動的關系
催化劑之外的外界因素與反應速率、平衡移動
化學平衡狀態標志
碰撞理論
實驗數據推論速率方程
拋物線圖像分析速率還是移動問題
DG與DH、DS的自發關系第16講-化學反應速率及圖像
1．（2024屆·吉林·三模）一定條件下，反應H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的速率方程為v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr)，某溫度下，該反應在不同濃度下的反應速率如下：
c(H2)/mol·L 1 c(Br2)/mol·L 1 c(HBr)/mol·L 1 反應速率
0.1 0.1 2 v
0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.4 0.1 4 2v
0.2 0.1 c 4v
根據表中的測定結果，下列結論錯誤的是
A．α的值為1
B．表中c的值為2
C．反應體系的三種物質中，Br2(g)的濃度對反應速率影響最大
D．在反應體系中保持其他物質濃度不變，增大HBr(g)濃度，會使反應速率降低
2．（2024·山東日照二模）體積均為2L的多個恒容密閉容器，分別充入1mol CO(g)和1mol (g)發生反應 ，在不同溫度下反應50s，測得正、逆反應的平衡常數的自然對數(或)、體積分數與熱力學溫度的倒數關系如圖所示，下列說法錯誤的是
A．曲線N表示的變化情況
B．0～50s，a點對應容器中的反應的平均速率
C．b點時一定處于平衡狀態
D．c點時，
3．（2024屆·安徽合肥·三模）已知雙環戊二烯解聚成環戊二烯的反應為 。若將3 mol雙環戊二烯通入2L恒容密閉容器中，測得℃和℃下n（雙環戊二烯或環戊二烯）隨時間的變化如圖所示，℃時反應到a點恰好達到平衡。下列有關說法錯誤的是
A． T1>T2
B．℃時，0~2h內的平均反應速率：v(環戊二烯) mol L h
C．℃時，當容器內的氣體壓強為起始的1.5倍時：v(正)(逆)
D．℃時，反應恰好達到平衡時：44.8 mol(環戊二烯)mol
4．（2024·山西晉城·統考一模）氨是一種重要的化工產品。回答下列問題：
溫度為T℃，壓強恒定為pMPa，用Fe2O3處理NH3和HCN(起始時NH3的體積分數為58%)的混合氣體，部分氣體的體積分數隨時間的變化如圖，反應經30min達到平衡。
0~30min內用NH3的壓強變化表示的反應速率v(NH3)= MPa·min-1。
5．（2024屆·黑龍江·高三一模）2023年9月23日晚，在萬眾矚目之下，杭州亞運會的“數字火炬手”與最后一棒火炬手齊心協力點燃了象征亞洲大團結的亞運主火炬，也點燃了中國能源多樣化戰略的新燈塔。這座主火炬塔歷史性地采用了廢碳再生的“綠色甲醇”作為燃料，實現了零排放的循環使用。
I．二氧化碳加氫制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦爐氣副產物和工業尾氣中的合成，涉及以下反應：
①　
②　
③　
一定溫度下，在恒容密閉反應器中，反應③達到平衡，下列措施中能使平衡體系中增大且加快化學反應速率的是___________(填字母)。
A．升高溫度 B．充入，使體系壓強增大
C．再充入 D．將從體系中分離出去
6．（2024·山東臨沂二模）利用為原料合成的主要反應如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列問題：
向壓強恒為的密閉容器中通入反應混合氣，在催化作用下只發生反應Ⅰ，測得時空收率(表示單位物質的量催化劑表面甲醇的平均生成速率)隨溫度的變化曲線如圖所示。
①時空收率隨溫度升高先增大后減小的原因是 。
②時，的平均反應速率 。
③反應Ⅰ的速率方程可表示為，其中為速率常數，(單位：)為各物質的起始分壓，分別為的反應級數。實驗結果表明速率常數與反應級數均受溫度影響，當反應溫度由升高到，則 。
7．（2024屆·河北承德·三模）甲醇是最為常見、應用場景最為廣泛的基礎化學品之一，甲醇與乙烯、丙烯和氨是用于生產所有其他化學品的四種關鍵基礎化學品之一、回答下列問題：
(3)以起始投料比時發生反應，在不同條件下達到平衡。設體系中的平衡轉化率為，在恒溫℃時隨壓強p的變化以及在恒壓kPa時隨溫度T的變化如圖所示。
①圖中對應的恒溫℃的曲線是 (填“a”或“b”)，理由是 。
②在℃、kPa條件下，反應經過、10 min達到平衡。0~10 min內，的平均反應速率為 。(保留1位小數)
8．（2022·重慶·一模）汽車尾氣中的NO和CO可在催化劑作用下生成無污染的氣體而除去。在密閉容器中充入10 mol CO和8 mol NO發生反應 ，測得平衡時NO的體積分數與溫度、壓強的關系如圖。下列說法正確的是
A．溫度：T2＜T1 B．反應速率：v(C)＜v(B)
C．CO的體積分數： D．平衡常數：K(A)＞K(G)
9．（2022·湖南·模擬預測）下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結論表達均正確的是
A．圖①若，則a曲線一定使用了催化劑
B．圖②是在一定條件下，隨時間t的變化，正反應，M點正反應速率C．圖③是在恒溫恒容的密閉容器中，按不同投料比充入CO(g)和(g)進行反應，若平衡時CO(g)和(g)的轉化率相等，則
D．圖④中曲線表示一定壓強下NO平衡轉化率隨溫度的變化，A、B、C三點表示不同溫度、壓強下NO的平衡轉化率，壓強最小的是A點，化學平衡常數最小的是B點
10．（2022·浙江臺州·二模）已知：
反應Ⅰ.
反應Ⅱ.
根據上述數據，下列推理不正確的是
A．無法比較反應Ⅰ和反應Ⅱ的反應速率的快慢
B．可比較等物質的量的1，3-丁二烯和2-丁炔總鍵能大小
C．可計算1，3-丁二烯和2-丁炔相互轉化的熱效應
D．可判斷一個碳碳叁鍵的鍵能與兩個碳碳雙鍵的鍵能之和的大小
11．（2022·北京東城·一模）CH4聯合H2O和CO2制取H2時，發生的主要反應如下：
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247kJ·mol-1
將CH4、H2O和CO2按一定比例通入填充有催化劑的恒容反應器，在不同溫度下，反應相同時間內(反應均未達到化學平衡狀態)測得的值如圖所示。
下列說法正確的是
A．由①②可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=+41kJ·mol-1
B．反應條件不變，若反應足夠長時間，①比②先達到化學平衡狀態
C．其他條件不變時，升高溫度，①的化學反應速率減小，②的化學反應速率增大
D．其他條件不變時，增大原料中H2O的濃度可以提高產物中的值
12．（2022·江蘇江蘇·二模）甲烷雙重整制備合成氣(CO和H2)包括了水蒸氣重整(反應I)和二氧化碳重整(反應Ⅱ)兩個反應。在p=3.2×106Pa下，向密閉容器中按n(CH4)：n(H2O)：n(CO2)=5：4：2通入混合氣，發生反應：(Ea表示反應中基元反應的最大活化能)
反應I：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=206.2kJ·mol-1 Ea1=240.1kJ·mol-1
反應Ⅱ：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=247.0kJ·mol-1 Ea2=577.6kJ·mol-1
副反應：CH4(g)=C(s)+2H2(g)
重整體系中，各氣體的平衡體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
A．曲線X表示CH4的平衡體積分數隨溫度的變化
B．適當增加水蒸氣或CO2的用量均可減少碳的生成
C．在相同條件下，反應I的速率小于反應II的速率
D．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=40.8kJ·mol-1
13．（2022·上海長寧·二模）研究 等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。
（5）NO氧化反應：分兩步進行：
I．
II． (Q1、Q2都大于0)
在恒容的密閉容器中充入一定量的 和 氣體，保持其它條件不變， 控制反應溫度分別為 和 ，測得(NO)隨(時間)的變化曲線如圖，轉化相同量的NO，在溫度_______(填 “ ” 或 “ ”)下消耗的時間較長，試結合反應過程能量圖分析其原因_______。
14．（2022·吉林延邊·一模）碳排放問題是第26屆聯合國氣候變化大會討論的焦點。我國向國際社會承諾2030年“碳達峰”，2060年實現“碳中和”。為了實現這個目標，加強了對CO2轉化的研究。下面是CO2轉化為高附加值化學品的反應。相關反應的熱化學方程式如下：
反應Ⅰ：CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H1
反應Ⅱ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.0kJ·mol-1
反應Ⅲ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-49.0kJ·mol-1
反應Ⅳ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H4=-165.0kJ·mol-1
反應Ⅴ：2CO2g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H5=-122.7kJ·mol-1
回答下列問題：
（1）反應Ⅲ一般認為通過反應Ⅰ、Ⅱ來實現，則反應Ⅰ的△H1=____kJ·mol-1；已知：由實驗測得反應Ⅰ的v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(H2O)·c(CO)(k正、k逆為速率常數，與溫度、催化劑有關)。若平衡后升高溫度，則=____(填“增大”、“不變”或“減小”)。
15．（2022·青海西寧·一模）綠色能源是未來能源發展的重要方向，氫能是重要的綠色能源，利用生物乙醇來制取氫氣的部分反應過程如圖所示。
（1）已知：反應①：CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1
反應②：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
則反應Ⅰ的熱化學方程式為____。
（4）研究表明，CO催化變換反應的速率方程為=k(-)式中，yCO、、、分別表示相應的物質的量分數，Kp為平衡常數，k為反應的速率常數，溫度升高時k值增大。在氣體組成和催化劑一定的情況下，反應速率隨溫度變化的曲線如圖所示。溫度升高時，CO催化變換反應的Kp___(填“增大”“減小”)。根據速率方程分析，T＞Tm時逐漸減小的原因是____。
16．（2022·陜西·西安中學模擬預測）氮及其化合物的利用是科學家們一直在探究的問題，它們在工農業生產和生命活動中起著重要的作用。
（4）某溫度下，在一密閉容器中充入一定量NO(g)發生反應4NO(g) N2(g)+2NO2(g) ΔH<0，其正反應速率表達式為v正=k正·cn(NO)(k正為速率常數，只與溫度有關)，測得反應速率和NO濃度的數據如表所示。
序號 c(NO)/(mol·L-1) v正/(mol·L-1·s-1)
① 0.10 4.00×10-9
② 0.20 6.40×10-8
③ 0.30 3.24×10-7
則k正=_______mol-3·L3·s-1；
17．（2022·山東青島·一模）丁二烯是生產合成橡膠的主要原料。一定條件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯()與溴單質發生液相加成反應(1，2加成和1，4加成)，已知溶劑極性越大越容易發生1，4加成。現體系中同時存在如下反應：
①
②
③
由阿倫尼烏斯公式推知，同一反應在不同溫度(T)下，反應速率常數(k)與活化能(Ea)的關系如下：(其中R為常數)。已知體系中兩種產物可通過互相轉化，反應歷程及能量變化如下圖所示：
（1）由反應歷程及能量變化圖示判斷，m_______n(填“>”、“=”或“＜”)，_______。(用含不同活化能的式子表示)
（2）其他條件不變的情況下，升高反應溫度，對反應_______(填①或②)的速率提高更有利，分析原因_______。
（3）由反應歷程及能量變化圖示判斷，產物中_______(用系統命名法命名)含量更大，若要提高該產物在平衡體系中的物質的量分數，還可采取的措施是_______。
第16講-化學反應速率及圖像答案及解析
1.【答案】B
【分析】速率方程為v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγc(HBr)，將表中數據代入速率方程可得到①，②，③，④，由①②得到，②③得到，①④得到，對于⑤與①，將，，代入，解得c=1，據此分析解題。
【詳解】A．根據分析，α的值為1，A正確；
B．根據分析，c的值為1，B錯誤；
C．由于v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγc(HBr)，，，，速率與H2(g)和Br2(g)的濃度成正比，與HBr(g)的濃度成反比，反應體系的三種物質中，Br2(g)的濃度對反應速率影響最大，C正確；
D．由于，增大HBr(g)的濃度，cγc(HBr)減小，在反應體系中保持其他物質濃度不變，增大HBr(g)濃度，會使反應速率降低，D正確；
答案選B。
2.【答案】BD
【分析】因為該反應是放熱反應，所以升高溫度，減小，增大，則曲線N表示的變化情況，曲線M表示的變化情況，則最后一條曲線代表體積分數與熱力學溫度的倒數關系。從c點到b點，溫度升高，反應速率加快，體積分數增大，從b點到a點，溫度升高，反應速率也加快，，但體積分數減小，說明b點時一定處于平衡狀態，從b點到a點，平衡逆向移動，達到新的平衡。
【解析】A．根據分析知，曲線N表示的變化情況，A正確；
B．該反應是氣體分子數不變的反應，a點體積分數是10%，則生成氫氣，則CO也消耗了2mol,故，B錯誤；
C．根據分析知，b點時一定處于平衡狀態，C正確；
D．c點時沒有到達平衡，所以，D錯誤；
故選BD。
3.【答案】B
【詳解】A．由圖可知，℃時，雙環戊二烯前1h減少1.8 mol，相當于環戊二烯增加3.6 mol，℃時，環戊二烯增加4 molmol，所以，A正確；
B．℃時，0~2h內的平均反應速率：v（環戊二烯）mol L h，B錯誤；
C．由a點可知，℃時，平衡時氣體總物質的量為2×（3 mol-0.6 mol）+0.6 mol=5.4 mol，是初始3 mol的1.8倍，氣體的壓強為起始時的1.5倍時，反應正向進行，（正）（逆），C正確；
D．在℃時，反應達到平衡，消耗雙環戊二烯的物質的量為（3-0.6）mol=2.4mol，此時生成環戊二烯的物質的量為2.4×2 mol=4.8 mol，因為T >T ，該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，則℃時n（環戊二烯）mol，假設雙環戊二烯全部反應，則生成環戊二烯的物質的量為6 mol，但該反應為可逆反應，不能進行到底，因此n（環戊二烯）mol，D正確；
故選B。
4.【答案】0.019p
【解析】由圖可知，起始時氨氣的體積分數58%，分壓為58%×pMPa=0.58pMPa，30min反應達到平衡時氨氣的體積分數為1%，分壓為1%×pMPa=0.01pMPa，則氨氣反應速率為=0.019pMPa·min-1，故答案為：0.019p；
5.【答案】C
【解析】A．反應③正反應放熱，升高溫度，平衡逆向移動，減小，故A錯誤；
B．充入，使體系壓強增大，反應物濃度不變，反應速率不變，平衡不移動，不變，故B錯誤；
C．再充入，H2濃度增大，反應速率加快，平衡正向移動，增大，故C正確；
D．將從體系中分離出去，平衡正向移動，增大，但反應速率減慢，故D錯誤；
故選C；
6.【答案】溫度較低時，反應速率較慢，反應未達到平衡，升高溫度，反應速率加快，時空收率增大，當溫度較高，反應速率較快，反應達到平衡，升高溫度，平衡逆向移動，的轉化率減小，時空收率減小 0.6 2：1
【解析】①時空收率隨溫度升高先增大后減小的原因是：溫度較低時，反應速率較慢，反應未達到平衡，升高溫度，反應速率加快，時空收率增大，當溫度較高，反應速率較快，反應達到平衡，升高溫度，平衡逆向移動，的轉化率減小，時空收率減小；
②時，時空收率為0.2 [(mol·h-1)/mol]，0.2 [(mol·h-1)/mol]×1mol×3=0.6 [(mol·h-1)/mol]；
③在1molNiGa催化作用下只發生反應③CO2加H2制甲醇的速率方程可表示為=k pm(CO2) pn(H2)，其中k為速率常數，各物質起始分壓的指數為各物質的反應級數，實驗結果表明，速率常數與反應級數均受反應溫度的影響。使用Ni5Ga3催化劑時，169℃和223℃起始條件下，CO2反應級數，H2反應級數，由圖中信息可知，169℃下甲醇的空收率為0.1mol/(L h)，223℃下甲醇的空收率為0.2 mol/(L h)，即，又知向恒壓(3.0MPa)密閉裝置中通入反應物混合氣(CO2和H2物質的量比1：2)，則CO2的起始分壓為1.0MPa，H2的起始分壓為2.0MPa，故，則速率常數之比═0.2：0.1=2：1。
7.【答案】a 恒溫條件下，增大壓強，平衡正向移動，增大 10.6(或10.4)
【詳解】圖中對應的恒溫T=250℃的曲線是a，因為恒溫條件下，增大壓強，平衡正向移動，α(CO2)增大，故答案為①a、②恒溫條件下，增大壓強，平衡正向移動，α(CO2)增大。③在T=250℃、p=8×102kPa 條件下，反應經過 10min 達到平衡，由圖可知，α(CO2)=30%，設起始時二氧化碳的物質的量為mol,則起始時氫氣的物質的量為mol，列出三段式如下：
H2的起始分壓為， ，H2的平均反應速率為，
8．【答案】C
【解析】A．該反應的正反應是氣體體積減小的放熱反應。在其它條件不變時，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，導致NO的含量增大。根據圖示可知：在壓強不變時，NO的體積分數：T2＞T1，所以溫度：T2＞T1，A錯誤；B．在溫度不變時，增大壓強，化學反應速率增大。由于壓強：C＞B，所以反應速率v(C)＞ v(B)，B錯誤；C．該反應中CO、NO都是反應物，二者反應轉化的物質的量相同，因此若反應體系中NO的體積分數大，則其中的CO的體積分數也大，所以根據圖示可知：，C正確；D．化學平衡常數只與溫度有關，在其它條件不變時，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，導致化學平衡常數減小。根據選項A分析可知：溫度T2＞T1，所以化學平衡常數：K(A)＜K(G)，D錯誤。
9．【答案】CD
【解析】A．圖①若，則a曲線可能是使用了催化劑，也可能是增大壓強，故A錯誤；B．圖②，溫度，升高溫度，X的平衡濃度增大，說明平衡逆移，故正反應的，但是M點正反應速率=M點逆反應速率>W點逆反應速率>N點逆反應速率，故B錯誤；C．圖③，當投料比等于化學計量數之比時，所有反應物的轉化率相等，故C正確；D．圖④中曲線表示一定壓強下NO平衡轉化率隨溫度的變化，A、B、C三點表示不同溫度、壓強下NO的平衡轉化率，壓強最小的是A點，化學平衡常數最小的是B點。由圖可知，增大壓強，平衡正移，NO的平衡轉化率增大。升高溫度，NO的平衡轉化率減小，說明平衡逆移，K減小，故D正確。
10．【答案】D
【解析】A．反應速率受溫度、濃度、壓強、催化劑等影響，單純從焓變無法比較反應Ⅰ和反應Ⅱ的反應速率的快慢，A正確；B．兩者反應物相同，且均生成2分子氫氣，反應焓變大于零為吸熱反應，且反應Ⅱ焓變更大，則2-丁炔能量更高，焓變等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能，故2-丁炔總鍵能更小，B正確；C．由蓋斯定律，通過反應Ⅱ-Ⅰ，可計算1，3-丁二烯和2-丁炔相互轉化的熱效應，C正確；D．1，3-丁二烯和2-丁炔中所含碳碳單鍵的數目不同，故不可判斷一個碳碳叁鍵的鍵能與兩個碳碳雙鍵的鍵能之和的大小，D錯誤。
11．【答案】D
【解析】由圖可得，在不同溫度下，反應相同時間內(反應均未達到化學平衡狀態)測得的值，隨溫度升高而減小。A. ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ·mol-1，②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247kJ·mol-1，由①-②可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=206kJ·mol-1-247kJ·mol-1= -41kJ·mol-1，故A錯誤；B. 反應條件不變，若反應足夠長時間，無法確定2個反應的速率，無法確定誰先達到化學平衡狀態，故B錯誤；C. 其他條件不變時，升高溫度，增大活化分子百分數，化學反應速率增大，①的化學反應速率增大，②的化學反應速率增大，故C錯誤；. 其他條件不變時，增大原料中H2O的濃度，①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)平衡正向移動，氫氣增大的幅度大于CO，可以提高產物中的值，故D正確。
12．【答案】B
【解析】A．由題意可知，反應I、反應II為吸熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲烷體積分數增大，而圖中曲線X代表的氣體體積分數隨溫度升高而降低，A錯誤；B．適當增加水蒸氣或CO2的用量可促進反應I或反應II正向移動，甲烷含量減少，氫氣含量增多，對于副反應來講，反應物減少，生成物增多，平衡逆向移動，因此適當增加水蒸氣或CO2的用量均可減少碳的生成，B正確；C．活化能越高，化學反應速率越慢，由題意可知，反應II的活化能大于反應I的活化能，因此在相同條件下，反應I的速率大于反應II的速率，C錯誤；D．依據蓋斯定律，反應CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)可由反應I-反應II得到，因此焓變△H=△H1-△H2=206.2kJ·mol-1-247.0kJ·mol-1=-40.8kJ·mol-1，D錯誤。
13．【答案】（5） 該反應是放熱反應，溫度的升高使平衡逆向移動，減慢NO轉化速率的影響大于升高溫度對反應速率的影響，使轉化相同量的NO時，消耗的時間較長
【解析】（5）如圖所示，(NO)隨(時間)的延長而減小，轉化相同量的NO，可作一條平行于時間軸的輔助線，分別交兩曲線與a、b兩點，如圖：，則可知在溫度下消耗的時間較長；可能的原因是，該反應兩步均是放出熱量，總反應是放熱反應，，溫度的升高使平衡逆向移動，減慢NO轉化速率的影響大于升高溫度對反應速率的影響，使轉化相同量的NO時，消耗的時間較長。
14．【答案】（1） +41.0或+41 減小
【解析】（1）根據蓋斯定律Ⅲ-Ⅱ可得CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H1=-49.0kJ·mol-1+90.0 kJ·mol-1=41 kJ·mol-1；反應Ⅰ屬于吸熱反應，升溫平衡正向移動，k正＞k逆，則減小；
15．【答案】（1）CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g) = +255.9kJ/mol
（4） 減小 Kp減小對的降低大于k增大對的提高
【解析】（1）已知：反應①：CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1反應②：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1，則反應I為：CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g)可由①-2②得到，根據蓋斯定律可知，=ΔH1-2ΔH2=(+173.5kJ·mol-1)-2×( -41.2kJ·mol-1)=+255.9kJ/mol，故答案為：CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g) = +255.9kJ/mol；（4）由反應CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1可知，則溫度升高時，平衡逆向移動，故CO催化變換反應的Kp減小，根據速率方程分析，T＞Tm時，溫度升高，k值增大，結合CO催化變換反應的速率方程為=k(-)，可知溫度升高，k增大，Kp減小，由于Kp減小對的降低大于k增大對的提高，導致隨溫度升高而減小，故答案為：減小；Kp減小對的降低大于k增大對的提高。
16．【答案】（4） 4.00×10-5
【解析】（4）由表中數據可得：4.00×10-9=0.1 nk正，6.4×10-8=0.2 nk正，解得：n=4，k正=4.00×10-5。
17．【答案】（1） >
（2） ② 由題中阿倫尼烏斯公式可知，升高相同的溫度，活化能越大，速率常數k增大的越多，，故升高溫度，對1，4加成產物的生成速率提高更有利
（3） 2，3-二甲基-1，4-二溴-2-丁烯 在極性大的溶劑中進行反應
【解析】（1）由反應歷程及能量變化圖示可知，反應物總能量高于生成物總能量，則轉化為是放熱反應，反應②-①得到→，根據蓋斯定律，＜0，則m＞n；轉化為的，轉化為的，這個過程中===；（2）由題中阿倫尼烏斯公式可知，升高相同的溫度，活化能越大，速率常數k增大的越多，，故升高溫度，對1，4加成產物的生成速率提高更有利，則其他條件不變的情況下，升高反應溫度，對反應②的速率提高更有利；（3）由圖可知，的能量低于，較穩定，反應生成的容易轉化為，則反應達平衡后產物中含量更大，主鏈含有4個C原子，1、4號C原子上含有Br原子，2、3號C原子上含有甲基，2號C原子含有碳碳雙鍵，則該物質的名稱為2，3-二甲基-1，4-二溴-2-丁烯；有題目中信息可知，溶劑極性越大越容易發生1，4加成，故若要提高該產物在平衡體系中的物質的量分數，還可采取的措施是在極性大的溶劑中進行反應。第16講-化學反應速率及圖像
知識重構
1.計算公式
任何化學反應的快慢都表現為有關物質的量隨著時間變化的多少。因此，化學反應速率可以用單位時間、單位體積中反應物或生成物的物質的量變化來表示。如果反應體系的體積是恒定的，則化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。
一般而言，純固體和純液體不考慮該公式計算。
2.化學反應速率的影響因素
在一般情況下，當其他條件相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大；降低反應物濃度，化學反應速率減小。升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小。大量實驗證明，溫度每升高10 ℃，化學反應速率通常增大為原來的2~4倍。這表明溫度對反應速率的影響非常顯著。催化劑也可以改變化學反應速率。對于有氣體參加的化學反應，改變壓強同樣可以改變化學反應速率。
對于某一化學反應來說，在一定條件下，反應物分子中活化分子的百分數是一定的，而單位體積內活化分子的數目與反應物分子的總數成正比，即與反應物的濃度成正比。當其他條件相同時，反應物濃度增大，單位體積內活化分子數增多，單位時間內有效碰撞的次數增加，化學反應速率增大。同理，可以解釋反應物濃度降低會使化學反應速率減小。
當其他條件相同時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數，使得單位時間內有效碰撞的次數增加，因而化學反應速率增大。同理，可以解釋降低溫度會使化學反應速率減小。
目前，科學家普遍認為，催化劑之所以能改變化學反應速率，是因為它能改變反應歷程，改變反應的活化能。如圖2-4所示，圖中實線和虛線分別表示無催化劑和有催化劑的反應過程中，反應物及生成物的能量與活化能的關系。顯然，有催化劑時每一次反應的活化能比無催化劑時反應的活化能降低了很多。這就使更多的反應物分子成為活化分子，增大了單位體積內反應物分子中活化分子的數目，從而增大了化學反應速率。
除了改變濃度、溫度、壓強及選用催化劑等，還有很多改變化學反應速率的方法。例如，通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨等。總之，向反應體系輸入能量，都有可能改變化學反應速率。
重溫經典
1. （2024年山東卷第15題）逆水氣變換反應：。一定壓力下，按，物質的量之比投料，，溫度時反應物摩爾分數隨時間變化關系如圖所示。已知該反應的速率方程為，，溫度時反應速率常數k分別為。下列說法錯誤的是
A.
B. 溫度下達平衡時反應速率的比值：
C. 溫度不變，僅改變體系初始壓力，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線不變
D. 溫度下，改變初始投料比例，可使平衡時各組分摩爾分數與溫度時相同
【答案】CD
【解析】由圖可知，T1比T2反應速率速率快，則T1＞T2；T1溫度下達到平衡時反應物的摩爾分數低于T2溫度下平衡時；由于起始CO2與H2的物質的量之比為1∶1，則達到平衡時CO2和H2的摩爾分數相等。
A．根據分析，T1比T2反應速率速率快，反應速率常數與溫度有關，結合反應速率方程知k1＞k2，A項正確；
B．反應的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2)，則，T1溫度下達到平衡時反應物的摩爾分數低于T2溫度下平衡時，則，B項正確；
C．溫度不變，僅改變體系初始壓力，雖然平衡不移動，但反應物的濃度改變，反應速率改變，反應達到平衡的時間改變，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線變化，C項錯誤；
D．T2溫度下，改變初始投料比，相當于改變某一反應物的濃度，達到平衡時H2和CO2的摩爾分數不可能相等，故不能使平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時相同，D項錯誤；
答案選CD。
2．（2023河北卷12題）在恒溫恒容密閉容器中充入一定量，發生如下反應：
反應②和③的速率方程分別為和，其中分別為反應②和③的速率常數，反應③的活化能大于反應②。測得的濃度隨時間的變化如下表。
0 1 2 3 4 5
0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列說法正確的是
A．內，X的平均反應速率為
B．若增大容器容積，平衡時Y的產率增大
C．若，平衡時
D．若升高溫度，平衡時減小
【答案】D
【詳解】A．由表知內 c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L，生成 c(X)=2 c(W)=0.16mol/L，但一部分X轉化為Z，造成 c(X)<0.16mol/L，則v(X)<，故A錯誤；
B．過程①是完全反應，過程②是可逆反應，若增大容器容積相當于減小壓強，對反應平衡向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，X的濃度增大，平衡時Y的產率減小，故B錯誤；
C．由速率之比等于系數比，平衡時v逆(X)=2v正(Z)，即，=，若，平衡時，故C錯誤；
D．反應③的活化能大于反應②， H=正反應活化能-逆反應活化能<0，則，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡時減小，故D正確；
故選D。
3. （2024.6浙江卷第19題）氫是清潔能源，硼氫化鈉()是一種環境友好的固體儲氫材料，其水解生氫反應方程式如下：(除非特別說明，本題中反應條件均為，)
請回答：
（1）該反應比較緩慢。忽略體積變化的影響，下列措施中可加快反應速率的是_______。
A. 升高溶液溫度 B. 加入少量異丙胺
C. 加入少量固體硼酸 D. 增大體系壓強
（2）為加速水解，某研究小組開發了一種水溶性催化劑，當該催化劑足量、濃度一定且活性不變時，測得反應開始時生氫速率v與投料比之間的關系，結果如圖1所示。請解釋ab段變化的原因_______。
【答案】（1）A
（2）隨著投料比增大，NaBH4的水解轉化率降低
【解析】
【小問1詳解】
A．升高溫度，活化分子數增多，有效碰撞幾率增大，反應速率加快，A符合題意；
B．加入少量異丙胺，H2O的量減少，化學反應速率降低，B不符合題意；
C. 加入少量固體硼酸，H2O的量減少，化學反應速率降低，C不符合題意；
D．增大體系壓強，忽略體積變化，則氣體濃度不變，化學反應速率不變，D不符合題意；
答案選A。
【小問2詳解】
隨著投料比增大，NaBH4的水解轉化率降低，因此生成氫氣的速率不斷減小。
4. （2024年全國甲卷第28題）甲烷轉化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷溴化再偶聯為丙烯()的研究所獲得的部分數據如下。回答下列問題：
少量可提高生成的選擇性。時，分別在有和無的條件下，將和，通入密閉容器，溴代甲烷的物質的量(n)隨時間(t)的變化關系見下圖。
在之間，有和無時的生成速率之比_____。
【答案】 (或3：2)
【解析】 11~19s時，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，無I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==
5. （2024年新課標卷第29題）(四羰合鎳，沸點43℃)可用于制備高純鎳，也是有機化合物羰基化反應的催化劑。回答下列問題：
對于同位素交換反應，20℃時反應物濃度隨時間的變化關系為(k為反應速率常數)，則反應一半所需時間_______(用k表示)。
【答案】
【解析】由題給關系式可得，當反應一半時，即，，，則。
6. （2024年湖北卷第17題）用和焦炭為原料，經反應I、Ⅱ得到，再制備乙炔是我國科研人員提出的綠色環保新路線。
反應I：
反應Ⅱ：
回答下列問題：
恒壓容器中，焦炭與的物質的量之比為，為載氣。和下，產率隨時間的關系曲線依實驗數據擬合得到圖2(不考慮接觸面積的影響)。
下，反應速率的變化特點為_______，其原因是_______。
【答案】 速率不變至BaC2產率接近100% 原因：容器中只有反應Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC2(s)+CO(g)，反應條件恒溫1823K、恒壓，且該反應只有CO為氣態，據可知，CO的壓強為定值，所以化學反應速率不變
【解析】圖像顯示，1823K時BaC2的產率隨時間由0開始呈直線增加到接近100%，說明該反應速率為一個定值，即速率保持不變；1400K時碳酸鋇已全部消耗，此時反應體系的含鋇物種只有氧化鋇，即只有反應Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC2(s)+CO(g)，反應條件恒溫1823K、恒壓，且該反應只有CO為氣態，據可知，CO的壓強為定值，所以化學反應速率不變。
7．（2023山東20）一定條件下，水氣變換反應的中間產物是。為探究該反應過程，研究水溶液在密封石英管中的分解反應：
Ⅰ．
Ⅱ．
研究發現，在反應Ⅰ、Ⅱ中，僅對反應Ⅰ有催加速作用；反應Ⅰ速率遠大于反應Ⅱ，近似認為反應Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態。忽略水電離，其濃度視為常數。回答下列問題：
(1)一定條件下，反應Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為、，則該條件下水氣變換反應的焓變 (用含的代數式表示)。
(2)反應Ⅰ正反應速率方程為：，k為反應速率常數。溫度下，電離平衡常數為，當平衡濃度為時，濃度為 ，此時反應Ⅰ的反應速率 (用含和k的代數式表示)。
【答案】
【詳解】T1溫度時，HCOOH建立電離平衡：
，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝。
。
8．（2023河北11）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質以及氮的循環利用對解決環境和能源問題都具有重要意義。
(2)氫氣催化還原作為一種高效環保的脫硝技術備受關注。高溫下氫氣還原反應的速率方程為為速率常數。在一定溫度下改變體系中各物質濃度，測定結果如下表。
組號
1 0.10 0.10 r
2 0.10 0.20
3 0.20 0.10
4 0.05 0.30 ？
表中第4組的反應速率為 。(寫出含r的表達式)
【答案】
【詳解】實驗1與實驗2相比，，y=1，實驗1與實驗3相比，，x=2，代入實驗3，，根據實驗4計算，；
故答案為：0.75r；
9．（2012年課標卷I第28題）COCl2的分解反應為COCl2(g)==Cl2(g)＋CO(g) ΔH＝＋108 kJ·mol－1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：
（1）比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“＜”“＞”或“＝”)。
（2）比較產物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小 。
（3）比較反應物COCl2在5～6 min和15～16 min時平均反應速率的大小：v(5～6)_____v(15～16)(填“＜”“＞”或“＝”)，原因是____________________。
【答案】（1）＜ （2）v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)
（3）＞ 在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大
【解析】（1）由于各階段改變的條件各不一樣，4 min時，平衡正向移動，該反應為吸熱反應，說明升高溫度，即T(2)＜T(8)；（2）v(2～3)＝v(12～13)＝0，故v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)；（3）v(5～6)＞v(15～16)，在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大。
10．（2019年全國卷Ⅱ第28題）環戊二烯容易發生聚合生成二聚體，該反應為可逆反應。不同溫度下，溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示，下列說法正確的是_______（填標號）。
A．T1＞T2
B．a點的反應速率小于c點的反應速率
C．a點的正反應速率大于b點的逆反應速率
D．b點時二聚體的濃度為0.45 mol·L－1
【答案】CD
【解析】（3）溫度越高化學反應速率越快，單位時間內反應物濃度減少越多，故T1v(逆)，a點反應物濃度大于b點，故a點正反應速率大于b點，因此v(正a)>v(逆b)，C項正確；b點時環戊二烯濃度由1.5mol L 1減小到0.6mol L 1，減少了0.9mol L 1，因此生成二聚體0.45mol L 1， D項正確；
11．（2017年全國卷Ⅲ第28題）298 K時，將20 mL 3x mol·L 1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L 1 I2和20 mL NaOH溶液混合，發生反應：AsO(aq)+I2(aq)+2OH (aq) = AsO(aq)+2I (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應時間（t）的關系如圖所示。
②tm時，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm時v逆_____ tn時v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。
【答案】大于 小于 tm時生成物濃度較低
【解析】m點時，反應的進行方向為正反應方向，則v正大于 v逆；生成物濃度：n大于m，故tm時v逆小于tn。
12．（2015年全國卷Ⅰ第28題）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。已知反應2HI(g)══H2(g) + I2(g)的 H=+11 kJ mol 1。
（4）Bodensteins研究了下列反應： 2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716 K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
② 上述反應中，正反應速率為=x2(HI)，逆反應速率為=x(H2)x(I2)，其中、為速率常數，則為_________ (以K和表示)。若=0.0027 min 1，在t = 40 min時，=__________min 1。
③由上述實驗數據計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為________________(填字母)。
【答案】k正/K 1.95×10 3 A、E
【解析】由于平衡常數K＝k正/k逆，即k逆＝k正/K，正反應速率應用反應正向進行的數據進行計算，將x(HI)＝0.85代入速率方程，若=0.0027 min 1，在t = 40 min時，=1.95×10 3 min 1。升高溫度，v正、v逆均變大，平衡正向移動，x(HI)變小，x(H2)變大，則符合條件的為A、E。
13．（2020年山東卷15題）7．硫酸是一種重要的基本化工產品。接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化；
SO2(g)＋O2(g)SO3(g)；ΔH＝－98　kJ·mol 1。回答下列問題：
（4）研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為：v＝k(－1)0.8(1－nα′) 式中，k為反應速率常數，隨溫度t升高而增大，α為SO2平衡轉化率，α′為某時刻SO2轉化率，n為常數。在α′＝0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲線，如圖(c)所示。
曲線上v最大值所對的溫度稱為該a′下反應的最適宜溫度tm。t【答案】升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低。
【解析】注意該速率的影響因素為雙重變量，且有溫度關系的遞變方向不同，自然會出現極大值。升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低。
14．（2020年山東卷14題）1，3-丁二烯與HBr發生加成反應分兩步：第一步H+進攻1，3—丁二烯生成碳正離子()；第二步Br-進攻碳正離子完成1，2—加成或1，4—加成。反應進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2—加成產物與1，4—加成產物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說法正確的是
A．1，4—加成產物比1，2—加成產物穩定
B．與0℃相比，40℃時1，3—丁二烯的轉化率增大
C．從0℃升至40℃，1，2—加成正反應速率增大，1，4—加成正反應速率減小
D．從0℃升至40℃，1，2—加成正反應速率的增大程度小于其逆反應速率的增大程度
14．【答案】AD
【解析】1，4—加成產物的能量低于1，2—加成產物，故前者穩定，A項正確；B項，溫度升高，反應速率加快，平衡逆向移動，B項錯誤；C項，升高溫度，速率均加快，錯誤；D項，該反應為放熱反應，升高溫度，逆反應速率的增大程度大于正反應速率的增大程度，正確。
15．（2020年浙江卷1月第29題）研究NOx之間的轉化具有重要意義。
（2）NO氧化反應：2NO(g)＋O2(g) = 2NO2(g)分兩步進行，其反應過程能量變化示意圖如圖2。
Ⅰ．2NO(g) = N2O2(g)；ΔH1
Ⅱ．N2O2(g)＋O2(g) = 2NO2(g)；ΔH2
①決定NO氧化反應速率的步驟是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其它條件不變，控制反應溫度分別為T3和T4(T4＞T3)，測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖3。轉化相同量的NO，在溫度__________(填“T3”或“T4”)下消耗的時間較長，試結合反應過程能量圖(圖2)分析其原因__________。
【答案】Ⅱ T4 ΔH1＜0，溫度升高，反應Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響
【解析】Ⅱ的活化能大于Ⅰ的，故決定NO氧化反應速率的步驟是Ⅱ，由圖示可知，T4的反應較慢，故消耗時間較長，原因為溫度升高，反應Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響。
16．（2021年廣東卷第14題）反應X ＝ 2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A．a為c(X)隨t的變化曲線
B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)
C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3后，c(Z)＝2c0 － c(Y)
【答案】D
【解析】由題中信息可知，反應經歷兩步：①；②。因此，圖中呈不斷減小趨勢的ａ線為X的濃度隨時間的變化曲線，呈不斷增加趨勢的線為Z的濃度隨時間的變化曲線，先增加后減小的線為Y的濃度隨時間的變化曲線。【解析】A．X是唯一的反應物，隨著反應的發生，其濃度不斷減小，因此，由圖可知，為隨的變化曲線，A正確；B．由圖可知，分別代表3種不同物質的曲線相交于時刻，因此，時，B正確；C．由圖中信息可知，時刻以后，Y的濃度仍在不斷減小，說明時刻反應兩步仍在向正反應方向發生，而且反應①生成Y的速率小于反應②消耗Y的速率，即時的消耗速率大于生成速率，C正確；D．由圖可知，時刻反應①完成，X完全轉化為Y，若無反應②發生，則，由于反應②的發生，時刻Y濃度的變化量為，變化量之比等于化學計量數之比，所以Z的濃度的變化量為，這種關系在后仍成立， 因此，D不正確。
17．（2021年湖南卷第11題）已知：A(g) ＋ 2B(g) = 3C(g)；ΔH ＜ 0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1 mol A和3 mol B發生反應，t1時達到平衡狀態I，在t2時改變某一條件，t2時重新達到平衡狀態Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是
A．容器內壓強不變，表明反應達到平衡
B．t2時改變的條件：向容器中加入C
C．平衡時A的體積分數φ：φ(II) > φ(I)
D．平衡常數K：K(II) ＜ K(I)
【答案】BC
【解析】該反應是氣體分子數不變的反應，隨著反應的進行，氣體的總物質的量不變，總壓強不變，選項 A 錯誤；t２時，正反應速率先增大而后不變，說明平衡逆向移動，向容器中加入 C 符合速率變化情況，選項 B正確．由選項 B分析，設t２時加入3 mol C，相當于 加入１ mol A 和 2 mol B，則 狀 態 Ⅱ 相 當 于 投 料 為 2 molA 和5 mol B，若是投料為2 mol A 和6 mol B，則與狀態Ⅰ等效，即狀態Ⅱ相當于減少了 B 的投料， 平衡 逆 向 移 動，A 的 體 積 分 數 變 大，故 φ(Ⅱ )＞ φ(Ⅰ)，選項 C 確．化學平衡常數只與溫度有關，溫 度不變，故K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，選項 D錯誤．答案為B、C。
18．（2022年湖南卷第14題）向體積均為1 L的兩恒容容器中分別充入2 mol X和1 mol Y發生反應：2X(g)＋Y(g) = Z(g) H，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A．H＞0
B．氣體的總物質的量：na＜nc
C．a點平衡常數：K＞12
D．反應速率：va正＜vb正
【答案】BC
【解析】A．甲容器在絕熱條件下，隨著反應的進行，壓強先增大后減小，根據理想氣體狀態方程PV=nRT可知，剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，則說明上述反應過程放熱，即＜0，故A錯誤；
B．根據A項分析可知，上述密閉溶液中的反應為放熱反應，圖中a點和c點的壓強相等，因甲容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩者氣體物質的量相等，則甲容器壓強大于乙容器壓強，則說明甲容器中氣體的總物質的量此時相比乙容器在減小即氣體總物質的量：na＜nc，故B正確；C．a點為平衡點，此時容器的總壓為p，假設在恒溫恒容條件下進行，則氣體的壓強之比等于氣體的物質的量（物質的量濃度）之比，所以可設Y轉化的物質的量濃度為xmol L 1，則列出三段式如下：，則有，計算得到x=0.75，那么化學平衡常數K=，而此時溫度較高，壓強又是原來的一般，說明物質的量要小于原來的一般，即正向進行，說明此時K＞12，故C正確；D．根據圖像可知，甲容器達到平衡的時間短，溫度高，所以達到平衡的速率相對乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D錯誤。
19．（2021年河北卷第13題）室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發生以下兩個反應：
①M ＋ N ＝ X ＋ Y； ②M ＋ N ＝ X ＋ Z，
反應①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應②的速率可表示為v2 ＝ k2c2(M)(k1、k2為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖，下列說法錯誤的是
A．0～30 min時間段內，Y的平均反應速率為6.67×10 3 mol L 1 min 1
B．反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變
C．如果反應能進行到底，反應結束時62.5 %的M轉化為Z
D．反應①的活化能比反應②的活化能大
【答案】A
【解析】A．由圖中數據可知，時，M、Z的濃度分別為0.300和0.125 ，則M的變化量為0.5-0.300 =0.200 ，其中轉化為Y的變化量為0.200-0.125 =0.075 。因此，時間段內，Y的平均反應速率為 ，A說法不正確；B．由題中信息可知，反應①和反應②的速率之比為，Y和Z分別為反應①和反應②的產物，且兩者與M的化學計量數相同（化學計量數均為1），因此反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比等于 ，由于k1、k2為速率常數，故該比值保持不變，B說法正確； C．結合A、B的分析可知因此反應開始后，在相同的時間內體系中Y和Z的濃度之比等于=，因此，如果反應能進行到底，反應結束時有 的M轉化為Z，即的M轉化為Z，C說法正確；D．由以上分析可知，在相同的時間內生成Z較多、生成Y較少，因此，反應①的化學反應速率較小，在同一體系中，活化能較小的化學反應速率較快，故反應①的活化能比反應②的活化能大，D說法正確。
20．（2022年河北卷第13題）恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量 X，發生反應的方程式為①X＝Y; ②Y＝Z。反應①的速率v1=k1c(X)，反應②的速率v2=k2c(Y)，式中k1、k2為速率常數。圖a為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖 b 為反應①和②的lnk~曲線。
下列說法錯誤的是
A．隨c(X)的減小，反應①、②的速率均降低
B．體系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C．欲提高Y的產率需提高反應溫度且控制反應時間
D．溫度低于T1時，總反應速率由反應②決定
【答案】AB
【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是 X，濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是 Z，濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是 Y；由圖乙中的信息可知，反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的。由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y) 先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應①的速率隨 c(X)的減小而減小，而反應②的速率先增大后減小，A 錯誤；根據體系中發生的反應可知，在 Y 的濃度達到最大值之前，單位時間內 X 的減少量等于 Y 和 Z 的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在 Y 的濃度達到最大值之后，單位時間內 Z 的增加量等于 Y 和 X 的減少量，故 v (X) + v (Y) =v(Z)，B 錯誤；升高溫度可以可以加快反應①的速率，但是反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的，且反應②的的速率隨著 Y 的濃度的增大而增大，因此，欲提高 Y 的產率，需提高反應溫度且控制反應時間，C 正確；由圖乙信息可知，溫度低于 T1 時，k1＞ k2，反應②為慢反應，因此，總反應速率由反應②決定，D 正確。
三、模型建構
模型構建1 基本模型
模型構建2 速率方程
模型構建3 解題模型
【溫馨提示】時間圖，一般都會出現一個變化過程，然后再不變。且呈現形式一般是在不同壓強、溫度、催化劑條件下的兩條時間線，縱坐標可以是濃度、轉化率、產率、物質的量分數等因變量。變化的原因是平衡或反應正在朝某個方向進行。在外因不多的情況下，都有“先拐先平數值大？”的規律。數值大指的是溫度、壓強高，加了催化劑。
四、名師導學
時間圖——速率、移動
巧用速率方程

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