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第七章
化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
第一節(jié)　化學(xué)反應(yīng)速率
課標(biāo)要求 核心素養(yǎng)
1.能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。
2.能通過實驗探究或用一定的理論模型分析說明外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
3.能運(yùn)用溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實驗室中的實際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。 1.宏觀辨識與微觀探析：知道活化能的含義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：理解外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。
3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：了解催化劑在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
4.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能通過控制變量來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件。
[目標(biāo)導(dǎo)航]
[自主測評]
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。
(1)化學(xué)反應(yīng)速率為0.5 mol·L-1·s-1是指1 s內(nèi)某物質(zhì)消耗或生
成濃度為 0.5 mol·L-1。(
)
(2)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象就越明
顯。(
)
(3)化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少
或任何一種生成物濃度的增加。(
)
(4)升高溫度時，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的
速率都增大。(
)
(5)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大。(
)
(6)催化劑都不參加化學(xué)反應(yīng)。(
)
(7)加熱使反應(yīng)速率增大的原因之一是活化分子百分?jǐn)?shù)增大。
(
)
答案：(1)√
(2)×　錯因：反應(yīng)現(xiàn)象與化學(xué)反應(yīng)速率快慢無關(guān)。
(3)×　錯因：不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
(4)√
(5)×
錯因：增大壓強(qiáng)，物質(zhì)的濃度不一定增大，反應(yīng)速率
不一定增大。
錯因：催化劑的催化作用是通過自身參與化學(xué)反應(yīng)實
(6)×
現(xiàn)的。
(7)√
2.近年來，科學(xué)工作者致力于二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷、甲醇等的
技術(shù)研究，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。如圖所示，
以下關(guān)于二氧化碳甲烷化的技術(shù)說法錯誤的是(
)
A.過程Ⅰ中，CO2 分子內(nèi)的化學(xué)鍵沒有斷裂
B.過程Ⅰ中，La 元素的化合價沒有改變
C.過程Ⅱ中，H2→2H·為吸熱過程
CH4＋2H2O
D.該技術(shù)的總反應(yīng)為 4H2＋CO2
答案：A
3.反應(yīng) C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉
)
容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是(
①增加 C 的量　②將容器的體積縮小一半
③保持體積不變，充入 N2 使體系壓強(qiáng)增大
④保持壓強(qiáng)不變，充入 N2 使容器體積變大
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
解析：增大固體的量、恒容時充入惰性氣體對反應(yīng)速率無影
響。
答案：C
4.氨分解反應(yīng) 2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)在容積為 2 L 的密閉容
器內(nèi)進(jìn)行，已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為 4 mol，5 s 末為 2.4 mol，
)
則用氨氣表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為(
A.0.32 mol·L-1·s-1
B.0.16 mol·L-1·s-1
C.1.6 mol·L-1·s-1
D.0.8 mol·L-1·s-1
解析：反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。反
應(yīng)進(jìn)行到 5 s 時，消耗的氨氣為 4 mol－2.4 mol＝1.6 mol，所以用
答案：B
考點一 化學(xué)反應(yīng)速率(指平均反應(yīng)速率)
1.表示方法
物質(zhì)的量
減小
增加
(1)化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間、單位體積中反應(yīng)物或生成
物的____________變化來表示。
(2)若反應(yīng)體系的體積是恒定的，則化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位
時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或生成物濃度的_______來表示。
2.表達(dá)式及單位
3.不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系
(1)對于一個化學(xué)反應(yīng)：mA＋nB
pC＋qD，可用任一種物
質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率：
注意：不能用固體或純液體(如水)的物質(zhì)的量濃度表示化學(xué)反
應(yīng)速率
(2)在同一時間內(nèi)，同一反應(yīng)用不同物質(zhì)來表示的化學(xué)反應(yīng)
速率之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，即
4.化學(xué)反應(yīng)速率的測量
壓強(qiáng)
深淺
任何一種與物質(zhì)濃度有關(guān)的可觀測量都可以用于測定化學(xué)反
應(yīng)速率，如氣體的體積、體系的________、顏色的_______、光的
吸收、導(dǎo)電能力等。
考點二 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
＞
＞
1.內(nèi)因(主要因素)
反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素是主要因素。例如，相同
條件下，Mg、Al 與等濃度的稀鹽酸反應(yīng)的速率大小：Mg____Al
(填“＞”或“＜”，下同)，其原因是金屬的活動性：Mg____Al。
2.外因(次要因素)
增大
減小
增大
減小
增大
減小
增大
①改變固體或純液體的量，其濃度不變，則化學(xué)反應(yīng)速率不
變。②對于固體，一般通過改變顆粒大小來改變固體表面積(如將
固體粉碎等)，單純增加固體的用量，不考慮固體表面積的增大。
[歸納提升]“控制變量法”研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
對于多因素(變量)問題，常常采用只改變其中的某一個因素，
控制其他因素不變的研究方法，使多因素問題變成幾個單因素問
題，分別加以研究，最后將幾個單因素問題的研究結(jié)果加以綜合。
①在比較不同溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，控制濃度和其
他影響因素相同。
②在比較不同濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，控制溫度和其
他影響因素相同。
③綜合得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的多種因素。
考點三 活化能
1.反應(yīng)歷程(反應(yīng)機(jī)理)
研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的，
而往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實現(xiàn)。每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)，
先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映整個反應(yīng)的歷程。
2.有效碰撞→基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須
發(fā)生碰撞
能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。在化學(xué)反應(yīng)的過程
中，反應(yīng)物分子發(fā)生有效碰撞必須具備兩個條件：①反應(yīng)物分子
必須具有一定的能量；②分子碰撞時要有合適的取向。
3.活化分子和活化能
發(fā)生有效碰撞的分子必須具有足夠的能量，這種分子叫做活
化分子。活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量
之差，叫做反應(yīng)的活化能，如圖所示。
圖中：E1 為正反應(yīng)的活化能，E2 為逆反應(yīng)的活化能，使用催
化劑時的活化能為 E3，則反應(yīng)熱為ΔH＝E1－E2。
4.活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
[方法技巧]“惰性”(非反應(yīng))氣體對反應(yīng)速率的影響
對于反應(yīng) A(g)＋B(g)===C(g)，恒溫恒容或恒溫恒壓時，充入
非反應(yīng)氣體(如 He)，對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、分析如圖所示。
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl5)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
考向 1 化學(xué)反應(yīng)速率的計算
1.(2023 年北京五十五中模擬)五氯化磷(PCl5)是有機(jī)合成中重
要的氯化劑，可由如下反應(yīng)制得：PCl3(g)＋Cl2(g)
PCl5(g)
ΔH＝－93.0 kJ·mol-1。某溫度下，在 2.0 L 的恒容密閉容器中充入
2.0 mol PCl3 和 1.0 mol Cl2，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：
下列說法正確的是(
)
A.0～150 s內(nèi)的v(PCl3)＝2.4×10-3 mol·L-1·s-1
C.升高溫度，PCl3 的平衡轉(zhuǎn)化率大于 20%
D.增大壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快
PCl3(g)＋Cl2(g)
PCl5(g)
＝20%，該反應(yīng)的ΔH<0，為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆方向移
動，PCl3 的平衡轉(zhuǎn)化率減小，小于 20%，C 錯誤；增大壓強(qiáng)，活
化分子百分?jǐn)?shù)不變，但單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)
有效碰撞的次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快，D 錯誤。
答案：B
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c(N2O)/(mol·L-1) 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
2.(2023 年泰安三模)已知 2N2O(g)
2N2(g)＋O2(g)的速率方
程為v＝k·cn(N2O)(k為速率常數(shù)，只與溫度、催化劑有關(guān))。實驗
測得，N2O 在催化劑 X 表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下：
下列說法正確的是(　　)
A.n＝1，c1>c2＝c3
B.t＝10 min時，v(N2O)＝2.0×10-3 mol·L-1·s-1
C.相同條件下，增大N2O的濃度或催化劑X的表面積，都能加快反應(yīng)速率
D.保持其他條件不變，若N2O起始濃度為0.200 mol·L-1，當(dāng)濃度減至一半時共耗時50 min
答案：D
。
[方法技巧]化學(xué)反應(yīng)速率計算的 4 個方法
(1)定義式法：v＝
Δc
Δt
(2)比例關(guān)系法：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
(3)三段式法：列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量，再根據(jù)定義式或
比例關(guān)系計算。
①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
②找出各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度和某時刻濃度。
③根據(jù)已知條件列出“三段式”進(jìn)行計算。
(4)依據(jù)圖像求反應(yīng)速率。
考向 2 化學(xué)反應(yīng)速率的比較
3.(2023 年全國專題練習(xí))MTP 是一類重要的藥物中間體，可
以由 TOME 經(jīng)環(huán)化后合成。其反應(yīng)式如下所示：
為了提高 TOME 的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)進(jìn)行時需及時從溶液體系中
移出部分甲醇。TOME 的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。設(shè)
TOME 的初始濃度為 a mol·L-1，反應(yīng)過程中的液體體積變化忽略
不計，發(fā)生的其他副反應(yīng)忽略不計。
解析：根據(jù)題意，TOME 的初始濃度均為 a mol·L-1，由圖知
X、Y 兩點 TOME 的轉(zhuǎn)化率相等，反應(yīng)轉(zhuǎn)化濃度相同，但反應(yīng)時
間：X＞Y，因此反應(yīng)速率：v正(X)X 點曲線斜率大于 Z 點，則 X、Z 兩點的瞬時速率大小為 v(X)＞
v(Z)，B 正確；由圖可知：在 210 ℃下，150 min 時 TOME 的轉(zhuǎn)化
率為 98%，則Δc(MTP)＝Δc(TOME)＝a mol·L-1×98%＝
0.98a mol·L-1，故 0～150 min 之間用 MTP 表示該化學(xué)反應(yīng)的速率
為
0.98a
150
mol·L-1·min-1，C 正確；由圖可知：在 210 ℃條件下，
Z點TOME的轉(zhuǎn)化率為98%，則Δc(MTP)＝Δc(TOME)＝Δc(CH3OH)
＝a mol·L-1×98%＝0.98a mol·L-1，為了提高 TOME 的轉(zhuǎn)化率，反
應(yīng)進(jìn)行時需及時從溶液體系中移出部分甲醇，平衡時 c(MTP)＝
0.98a mol·L-1，c(CH3OH)＜0.98a mol·L-1，c(TOME)＝0.02a mol·L-1，
若 Z 點處于化學(xué)平衡，則平衡時溶液體系中甲醇的百分含量小于
×100%，D 錯誤。
0.98a
0.98a＋0.98a＋0.02a
答案：D
4.(2023 年天津南開中學(xué)校考)利用傳感技術(shù)可以探究壓強(qiáng)對
2NO2(g)
N2O4(g)化學(xué)平衡移動的影響。在室溫、100 kPa 條件
下，往針筒中充入一定體積的 NO2 氣體后密封并保持活塞位置不
變。分別在 t1、t2 時刻迅速移動活塞并保持活塞位置不變，測定針
筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化如圖所示。下列說法正確的是(
)
A.B 點處 NO2 的轉(zhuǎn)化率為 3%
B.E 點到 H 點的過程中，NO2 的物質(zhì)的量先增大后減小
C.E、H 兩點對應(yīng)的正反應(yīng)速率大小為 vH＝vE
D.B、H 兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量大小為 MB＝MH
解析：B 點處 NO2 的轉(zhuǎn)化率為 2×3%＝6%，A 錯誤；E 點到
H 點的過程中，壓強(qiáng)先增大后減少，增大壓強(qiáng)平衡正向移動，則
NO2 的物質(zhì)的量先減少后增大，B 錯誤；E、H 兩點壓強(qiáng)不同，H
點壓強(qiáng)大，則 E、H 對應(yīng)的正反應(yīng)速率大小為 vH>vE，C 錯誤；氣
體的質(zhì)量不變時，B、H 兩點氣體的壓強(qiáng)相等，氣體的物質(zhì)的量相
等，則平均相對分子質(zhì)量大小為 MB＝MH，D 正確。
答案：D
[思維建模]定量法比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小
(1)歸一法：按照化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一物質(zhì)、同一單位
表示，再比較數(shù)值大小。
(2)比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。如 aA(g)
示時的反應(yīng)速率比用 B 表示時大。
考向 3 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
解析：及時移出 CO，產(chǎn)物濃度減小，逆反應(yīng)速率降低，化學(xué)
平衡正向移動，Cu2O 的產(chǎn)率提高，A 正確；炭粉為固體，加入更
多炭粉不影響正反應(yīng)速率，也不影響平衡的移動，B 錯誤；該表
達(dá)式中 Cu2O、CuO 和C均為固體，沒有濃度，因此正確的平衡常
數(shù)表達(dá)式為 K＝c(CO)，C 錯誤；反應(yīng)中，CuO 中 Cu 得到 2 個電
子，C失去兩個電子，生成1 mol Cu2O，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.204×1024，
D 錯誤。
答案：A
6.(2023 年海南華僑中學(xué)二模)已知反應(yīng) 2CO2＋6H2
CH2==CH2＋4H2O
ΔH>0 可用于合成烯烴。下列有關(guān)該反應(yīng)的
說法錯誤的是(
)
A.增大壓強(qiáng)可增大該反應(yīng)速率
B.升高溫度能增大 CO2 的轉(zhuǎn)化率
C.增大 H2 的濃度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變
D.密閉容器中，通入 2 mol CO2 和 6 mol H2，反應(yīng)生成 1 mol
C2H4
解析：增大壓強(qiáng)可以增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而提高
有效碰撞概率，所以可加快該反應(yīng)速率，A 正確；該反應(yīng)吸熱，
升高溫度平衡正向移動，可以提高 CO2 的轉(zhuǎn)化率，B 正確；增大
H2的濃度不能改變平衡常數(shù)，C 正確；密閉容器中，通入 2 mol CO2
和 6 mol H2，因為反應(yīng)不可進(jìn)行到底，故生成的 C2H4 小于 1 mol，
D 錯誤。
答案：D
[易錯警示]警惕外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響的 5 大誤區(qū)
(1)誤認(rèn)為隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小。
其實不一定，因為反應(yīng)速率不僅受濃度影響，而且受溫度影響，
一般會先增大后減小。
(2)誤用某物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計算化學(xué)反應(yīng)速
率。速率大小比較時易忽視各物質(zhì)的反應(yīng)速率的單位是否一致，
單位書寫是否正確。
(3)誤認(rèn)為純固體和純液體不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。實際上不
能用純固體和純液體物質(zhì)的變化表示化學(xué)反應(yīng)速率，但若將固體
的顆粒變小(增大固體的接觸面積)，則化學(xué)反應(yīng)速率會加快。
(4)誤認(rèn)為只要增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。實際上反
應(yīng)在密閉固定容積的容器中進(jìn)行，若充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣
體)，壓強(qiáng)增大，但參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變；
若反應(yīng)在密閉容積可變的容器中進(jìn)行，充入氦氣(或不參與反應(yīng)的
氣體)而保持壓強(qiáng)不變，容器體積增大，各組分濃度減小，反應(yīng)速
率減小。
(5)誤認(rèn)為溫度、壓強(qiáng)等條件的改變對正、逆反應(yīng)速率影響不
一致。如認(rèn)為升溫既然使化學(xué)平衡向吸熱方向移動，則對于放熱
反應(yīng)，升溫時，逆反應(yīng)速率增大，而正反應(yīng)速率減小。其實不然，
溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大，只是吸熱反應(yīng)方向速率增大
程度大；同理，降溫會使吸熱反應(yīng)方向速率減小程度大，而導(dǎo)致
化學(xué)平衡向放熱方向移動。
考向 4 催化劑與反應(yīng)機(jī)理的分析
7.(2023 年遼寧一模)利用計算機(jī)技術(shù)測得在甲、乙兩種催化劑
作用下由正丁烷(g)制備 1-丁烯(g)的反應(yīng)歷程如下，其中甲、乙催
化劑表面的物種均用*號標(biāo)注，過渡態(tài)均用 TS 表示，下列說法中
錯誤的是(
)
A.選用催化劑甲時的最高能壘(活化能 E正)為 1.95 eV
B.選用催化劑乙時，相對能量從 0.00 eV→0.29 eV 的過程為
正丁烷的吸附過程
C.C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)為吸熱反應(yīng)
D.若只從平均反應(yīng)速率快慢角度考慮，生產(chǎn)中適宜選用催化
劑乙
解析：過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，
由圖可知，選用催化劑甲時的最高能壘(活化能 E正)為 1.29 eV，A
錯誤；由圖可知，選用催化劑乙時，相對能量從 0.00 eV→0.29 eV
的過程為正丁烷在催化劑表面的吸附過程，B 正確；生成物能量
高于反應(yīng)物能量，則 C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)為吸熱反應(yīng)，C正
確；活化能越小反應(yīng)越快，活化能越大反應(yīng)越慢，若只從平均反
應(yīng)速率快慢角度考慮，生產(chǎn)中適宜選用催化劑乙，其反應(yīng)歷程中
活化能較小，D 正確。
答案：A
8.(2023 年遼寧模擬)我國某科研團(tuán)隊開發(fā)催化劑用于光熱催
化 CO2 加氫制 CH4。其反應(yīng)歷程如圖所示(*表示吸附在催化劑表
面)。CH4 的選擇性等于 CH4 的物質(zhì)的量與 CO2 轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之
比。下列敘述正確的是(
)
A.在 CO2→CH4 歷程中能壘最大為 0.69 eV
B.該反應(yīng)歷程中，CH4 的選擇性為 100%
C.催化劑表面上 CH4、CO 脫附都會放出能量
D.反應(yīng)歷程中有極性鍵的斷裂與形成
解析：由圖可知，在 CO2→CH4 歷程中能壘最大的是*CO2→
*HCOO 的能壘，為0.77 eV，A 錯誤；CO2 加氫生成了副產(chǎn)物CO、
CH3OH，CH4 的選擇性小于 100%，B 錯誤；由圖可知，*CO2→
CO(g)是脫附過程，需要吸收能量，C 錯誤；反應(yīng)歷程中*CO2→
CO(g)過程中有極性鍵的斷裂，*H3CO→*H3COH 過程中有極性鍵
的形成，D 正確。
答案：D
[名師歸納]
1.活化能
(1)活化能與ΔH 的關(guān)系：正、逆反應(yīng)活化能的差值就是反應(yīng)的
焓變，可表示為ΔH＝E(正)－E(逆)。
(2)活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系：活化能越大，化學(xué)反應(yīng)速
率越小。
2.催化劑與活化能、ΔH 的關(guān)系：催化劑能改變反應(yīng)的活化能，
但不能改變反應(yīng)的ΔH。
考向 5 利用“斷點”破譯化學(xué)反應(yīng)速率圖像
9.(2023 年全國專題練習(xí))對于反應(yīng) 2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)
ΔH＜0 已達(dá)平衡，如果其他條件不變時，分別改變下列條件，對
化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響，下列條件與圖像不相符的是
(0～t1：v正＝v逆；t1時改變條件，t2時重新建立平衡)(　　)
A.增加氧氣的濃度
C.升高溫度
B.增大壓強(qiáng)
D.加入催化劑
解析：分析時要注意改變條件瞬間 v正、v逆的變化，增加 O2
答案：C
的濃度，v正增大，v逆瞬間不變，與圖像相符，A不符合題意；增大壓強(qiáng)，v正、v逆都增大，v正增大的倍數(shù)大于v逆，與圖像相符，B不符合題意；升高溫度，v正、v逆都瞬間增大，條件與圖像不相符，C符合題意；加入催化劑，v正、v逆同時同倍數(shù)增大，與圖像相符，D不符合題意。
[變式訓(xùn)練](2023 年全國專題練習(xí))對于反應(yīng)：X(g)＋Y(g)
2Z(g) ΔH＜0 的反應(yīng)，某一時刻改變外界條件，其速率隨時間的
)
變化圖像如圖所示。則下列說法符合該圖像的是(
A.t1 時刻，增大了 X 的濃度
B.t1 時刻，升高了體系溫度
C.t1 時刻，降低了體系溫度
D.t1 時刻，使用了催化劑
解析：由圖像可知，外界條件同等程度地增大了該反應(yīng)的正、
逆反應(yīng)速率，正、逆反應(yīng)速率相等，平衡不移動。t1 時刻，增大X
的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，A 錯誤；
升高體系溫度不會同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，該反應(yīng)為放
熱反應(yīng)，逆反應(yīng)速率會大于正反應(yīng)速率，B 錯誤；降低體系溫度
不會同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率會小于正反應(yīng)
速率，C 錯誤；使用催化劑可同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，
正、逆反應(yīng)速率都增大，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡不移
動，D 正確。
答案：D
[規(guī)律總結(jié)](1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時刻外界條
件發(fā)生改變，都可能使速率－時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，
即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小，即可對外界條件
的變化情況做出判斷。如：t1 時刻改變的條件可能是使用了催化劑
或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。
圖像
t1
時刻
改變
條件 溫
度 升高 降低 升高 降低
正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
壓
強(qiáng) 增大 減小 增大 減小
正反應(yīng)為氣體總體積增大的
反應(yīng) 正反應(yīng)為氣體總體積減小
的反應(yīng)
(2)常見含“斷點”的速率變化圖像分析
1.(2023 年浙江卷)一定條件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)
可與 HCl 發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)
物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng))，下列
說法不正確的是(
)
A.反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ
B.反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ
C.增加 HCl 濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例
D.選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)
物Ⅰ
解析：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的量的反應(yīng)物，反
應(yīng)Ⅰ放出的熱量小于反應(yīng)Ⅱ放出的熱量，反應(yīng)放出的熱量越多，
其焓變越小，因此反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ，A 正確；短時間里
反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多，說明反應(yīng)Ⅰ的速率比
反應(yīng)Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應(yīng)活化能：反
應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ，B 正確；增加 HCl 濃度，平衡正向移動，但平衡時
產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例可能降低，C 錯誤；根據(jù)圖中信息，選擇
相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ，D 正確。
答案：C
2.(2023 年廣東卷)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng) R(g)
P(g)。
反應(yīng)歷程(下圖)中，M為中間產(chǎn)物。其他條件相同時，下列說法不
正確的是(
)
A.使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分 4 步進(jìn)行
B.反應(yīng)達(dá)平衡時，升高溫度，R 的濃度
增大
C.使用Ⅱ時，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡
D.使用Ⅰ時，反應(yīng)過程中 M 所能達(dá)到的最高濃度更大
解析：由圖可知兩種催化劑均出現(xiàn)四個波峰，所以使用Ⅰ和
Ⅱ，反應(yīng)歷程都分 4 步進(jìn)行，A 正確；由圖可知該反應(yīng)是放熱反
應(yīng)，所以達(dá)平衡時，升高溫度平衡向左移動，R 的濃度增大，B
正確；由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用
Ⅰ時反應(yīng)速率更快，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡，C 錯誤；由圖可知
在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應(yīng)速率較快，后兩個歷程中
使用Ⅰ活化能較高反應(yīng)速率較慢，所以使用Ⅰ時，反應(yīng)過程中 M
所能達(dá)到的最高濃度更大，D 正確。
答案：C
3.(2023 年遼寧卷)一定條件下，酸性 KMnO4 溶液與 H2C2O4
發(fā)生反應(yīng)，Mn(Ⅱ)起催化作用，過程中不同價態(tài)含 Mn 粒子的濃
度隨時間變化如下圖所示。下列說法正確的是(
)
A.Mn(Ⅲ)不能氧化 H2C2O4
B.隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸減小
C.該條件下，Mn(Ⅱ)和 Mn(Ⅶ)不能大量共存
解析：開始一段時間(大約 13 min 前)隨著時間的推移 Mn(Ⅶ)
濃度減小直至為 0，Mn(Ⅲ)濃度增大直至達(dá)到最大值，結(jié)合圖像，
此時間段主要生成 Mn(Ⅲ)，同時先生成少量 Mn(Ⅳ)后 Mn(Ⅳ)被
消耗；后來(大約 13 min 后)隨著時間的推移 Mn(Ⅲ)濃度減少，
Mn(Ⅱ)的濃度增大。由圖像可知，隨著時間的推移 Mn(Ⅲ)的濃度
先增大后減小，說明開始反應(yīng)生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成
Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A 錯誤；隨著反應(yīng)物濃度的減小，
總反應(yīng)為2MnO ＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O，
到大約 13 min 時開始生成 Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)對反應(yīng)起催化作用，
13 min 后反應(yīng)速率會增大，B 錯誤；由圖像可知，Mn(Ⅶ)的濃度
為 0 后才開始生成 Mn(Ⅱ)，該條件下 Mn(Ⅱ)和 Mn(Ⅶ)不能大量
共存，C 正確；H2C2O4 為弱酸，在離子方程式中應(yīng)以化學(xué)式保留，
D 錯誤。
答案：C
時間段/min 產(chǎn)物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1)
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
4.(2022 年遼寧卷)某溫度下，在 1 L 恒容密閉容器中 2.0 mol X
發(fā)生反應(yīng) 2X(s)
Y(g)＋2Z(g)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
下列說法錯誤的是(
)
A.1 min 時，Z 的濃度大于 0.20 mol·L-1
B.2 min 時，加入 0.20 mol Z，此時 v正(Z)C.3 min 時，Y 的體積分?jǐn)?shù)約為 33.3%
D.5 min 時，X 的物質(zhì)的量為 1.4 mol
解析：反應(yīng)開始一段時間，隨著時間的延長，反應(yīng)物濃度逐
漸減小，產(chǎn)物 Z 的平均生成速率逐漸減小，則0～1 min內(nèi) Z 的平
均生成速率大于 0～2 min 內(nèi) Z 的平均生成速率，故 1 min 時，Z
的濃度大于 0.20 mol·L-1，A 正確；4 min 時生成的 Z 的物質(zhì)的量
為 0.15 mol·L-1·min-1×4 min×1 L＝0.6 mol，6 min 時生成的 Z 的
物質(zhì)的量為 0.10 mol·L-1·min-1×6 min×1 L＝0.6 mol，故反應(yīng)在
4 min 時已達(dá)到平衡，設(shè)達(dá)到平衡時生了 a mol Y，列三段式：
根據(jù) 2a＝0.6，得 a＝0.3，則 Y 的平衡濃度為 0.3 mol·L-1，Z
的平衡濃度為0.6 mol·L-1，平衡常數(shù)K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108，2 min
時Y的濃度為0.2 mol·L-1，Z的濃度為0.4 mol·L-1，加入0.2 mol Z
，故Y的體積分?jǐn)?shù)始終約為
后Z的濃度變?yōu)?.6 mol·L-1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072進(jìn)行，故 v正(Z)>v逆(Z)，B 錯誤；反應(yīng)生成的 Y 與 Z 的物質(zhì)的量
之比恒等于 1∶2，反應(yīng)體系中只有 Y 和 Z 為氣體，相同條件下，
體積之比等于物質(zhì)的量之比，
33.3%，C 正確；由 B 項分析可知 5 min 時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，此
時生成 Z 為 0.6 mol，則 X 的轉(zhuǎn)化量為 0.6 mol，初始 X 的物質(zhì)的
量為 2 mol，剩余 X 的物質(zhì)的量為 1.4 mol，D 正確。
答案：B
5.(2022 年北京卷)CO2 捕獲和轉(zhuǎn)化可減少 CO2 排放并實現(xiàn)資源
利用，原理如圖 1 所示。反應(yīng)①完成之后，以 N2 為載氣，恒定組
成的 N2、CH4 混合氣以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體
各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間的變化如圖 2 所示。反應(yīng)過程中始
終未檢測到 CO2，在催化劑上有積碳。
圖 1
圖 2
下列說法不正確的是(
)
A.反應(yīng)①為CaO＋CO2===CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3＋CH4
CaO＋2CO＋2H2
B.t1～t3，n(H2)比 n(CO)多，且生成 H2 的速率不變，可能有副
反應(yīng) CH4
C＋2H2
C.t2 時刻，副反應(yīng)生成 H2 的速率大于反應(yīng)②生成 H2 的速率
D.t3 之后，生成 CO 的速率為 0，是因為反應(yīng)②不再發(fā)生
H2的反應(yīng)速率未變，仍然為2 mmol·min-1，而CO變?yōu)?～2 mmol·min-1
之間，故能夠說明副反應(yīng)生成 H2 的速率小于反應(yīng)②生成 H2 的速
率，C 錯誤；t3 之后，CO 的速率為 0，CH4 的速率逐漸增大，最
終恢復(fù)到 1 mmol·min-1，說明生成 CO 的速率為 0，是因為反應(yīng)②
不再發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止，D 正確。
答案：C

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