把握信息 关键突破 正确解答

任鑫

化学反应速率和化学平衡的图像类试题是一种特殊题型，在每年的高考考题中必有涉及。该类试题包含的信息量比较大，对能力要求较高，随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。

一、有效贮备化学反应速率及化学平衡知识

1.化学反应速率

（1）掌握1条规律：对于可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g），

v（A）∶v（B）∶v（C）=Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）=

Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）=m∶n∶p。

（2）理解5个因素：增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应速率均增大，反应时间将缩短，达到平衡的时间也缩短。反之，反应速率将减小，反应时间将变长，达到平衡的时间将延长。

（3）了解1个图象（图1）。其中：

E1—正反应活化能 E2—逆反应活化能

ΔH=E1-E2=E3-E4

2.化学平衡的移动图2图3

（1）掌握平衡特征。

①v（正）=v（逆）>0。

例如只有在t2時刻（图2）反应才达到平衡。

②反应体系中各物质的质量或浓度保持不变。

例如

只有在t3时刻（图3）反应才达到平衡状态。

③反应物的转化率不变。

（2）理解1个原理。

勒·夏特列原理（化学平衡移动原理）：如果改变影响化学平衡的条件（浓度、压强、温度等）之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。“减弱改变”是化学平衡移动原理的核心内涵。

二、解答信息类化学反应速率和化学平衡图像题的思路、步骤与技巧

1.解题思路

2.解题步骤

三、信息类图像题解法例析

角度一 速率-压强（或温度）图像

例1 图4是温度（或压强）对反应： 2A（s）+2B（g）

2C（g）+D（g），ΔH>0，正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（ ）。

典题剖析

关键信息信息分析与迁移

信息①A为固体，正反应是气体体积扩大的反应

信息②

正反应ΔH>0

信息③

速率-温度图像，温度升高，正、逆反应速率都应增大，且v（正）>v（逆）

信息④

速率-压强图像，压强增大，正、逆反应速率都应增大，且v（逆）>v（正）

解析 A选项在升高温度时，正逆反应速率都应该增大。

该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应速率应大于逆反应速率，A项错误；

B项中逆反应速率应该增大，D项中正逆反应速率都减小了，故B、D项均错误；增大压强，平衡左移，则逆反应速率大于正反应速率，C项是正确的。

答案：C。

角度二 含量（或转化率）-时间图像

例2 某温度时，在2 L的密闭容器中发生反应：A（g）+B（g）C（g）（未配平），各反应组分的物质的量随时间变化的关系如图5所示。在其他条件相同时，温度分别为T1℃、T2℃时，n（A）随时间变化的关系如图6。下列叙述符合题意的是（ ）。

A.该反应的正反应是吸热反应

B.该温度下，从反应开始到平衡时：v（A）=0.083 mol·L-1·min-1

C.图5中反应达到平衡时，B的转化率为37.5%

D.T1℃时，若该反应的平衡常数K=50，则T1温度降低

典题剖析

关键信息信息分析与迁移

信息①物质的量-时间图象，A、B、C的物质的量变化之比等于化学计量数之比

信息②

物质的量-时间图象，先拐先平，T1温度高于T2

信息③

转化率=（B的转化量/B的起始量）×100%

解析 根据“先拐先平，数值大”的原则可推知，T1>T2，温度越高，A的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应放热，A不正确；v（A）=（0.3 mol-0.05 mol）/（2 L×3 min）=

0.041 7 mol·L-1·min-1，B不正确；B的转化率为（0.4-0.15）÷0.4×100%=62.5%，C不正确；由图可知A、B、C物质的量变化之比为1∶1∶2，则K0为33.3<50，平衡常数越小，温度越高，D正确。

答案：D。

角度三 恒温线（或恒压线）图像

例3 在一定体积的①容器中通入均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2两种气体，在一定条件下发生反应：CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）②，测得平衡时CH4的转化率与温度及压强的关系如图7所示，下列说法一定正确的是（ ）。

A.该化学反应的：ΔH③>0

B.在图示中压强关系为：p1>p2>p3>p4④

C.在1100℃时，该反应的化学平衡常数为64

D.图示中，压强为p4时，在Y点⑤：正反应速率小于逆反应速率

典题剖析

关键信息

信息分析与迁移

信息①

容器的体积不变，压强可能变化

信息②

正反应是气体体积扩大的反应

信息③

根据平衡转化率与温度的变化关系判断

信息④

根据某一温度下，转化率与压强的关系判断

信息⑤

壓强为p4时，Y点在图线以下，趋于平衡，反应应向正反应方向进行

解析 分析图象可知：升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确；由反应方程式可知，增大压强时，平衡逆向移动，结合图象可知压强：p1v（逆），D错误。

答案：A。

角度四 特殊图像

例4 在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳化比n（H2）n（CO2）充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g） ΔH。CO2的平衡转化率α（CO2）与温度的关系如图8所示。下列说法正确的是（ ）。图8

A.该反应在常温下不能自发进行

B.氢碳比X<2.0

C.若起始时，CO2、H2浓度分别为0.5 mol/L和1.0 mol/L，则可得P点对应温度的平衡常数的值512

D.向处于P点状态的容器中，按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后

α（CO2）减小

典题剖析

关键信息信息分析与迁移

信息①

只考虑改变一个条件对化学平衡的影响

信息②

正反应是气体体积缩小的反应

信息③

CO2平衡体积分数随T变化的关系图象信息④温度越高，速率越大

解析 A.由图可知，随温度升高，CO2的平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即ΔH<0，另外据反应可知ΔS>0，根据ΔG=ΔH-TΔS，则ΔG始终<0，因此常温下该反应能自发进行，故A错误；B、氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，故X>2.0，B项错误；C.由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比为2，根据三段式可计算出此时的平衡常数为512，C项正确；向处于P点状态的容器中，按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，此时平衡正向移动，再次平衡后，α（CO2）增大，D项错误。

答案：C。