化学反应速率图像

考点4化学反应速率图像及其应用类型1．物质的量(或浓度)—时间图像及其应用例如：某温度时，在定容(VL)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。图3－15－1根据图像可进行如下计算：(1)某物质的反应速率、转化率。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。如：v(X)＝n1－n3V·t3mol/(L·s)，Y的转化率＝n2－n3n2×100%。【典例1】一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：（1）写出反应的化学方程式；（2）反应开始到10s，用Z表示的平均反应速率；（3）反应开始到10s时，求出Y的转化率为。1．浓度(1)规律①增大反应物(或生成物)的浓度，正反应(或逆反应)速率立即增大，逆反应(或正反应)速率瞬时不变，随后增大．②同理可得减小浓度的情况．类型2．速率—时间图像及其应用(2)图象N2+3H22NH32．温度(1)规律①升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反应速率增加的倍数大于放热反应速率增加的倍数．②降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减小的倍数大于放热反应速率减小的倍数．总之，温度对吸热反应速率的影响大．(2)图象N2+3H22NH3ΔH＜03．压强(1)规律①增大压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均增大，气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数．②减小压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数．总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大．(2)图象(以增大压强为例)①以N2＋3H22NH3为例，②以H2＋I2(g)2HI为例．4．催化剂(1)规律当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率．(2)图象【典例2】某温度下，在密闭容器里ＳＯ2、Ｏ2、ＳＯ3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2ＳＯ2＋Ｏ22ＳＯ3（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。(图A上逆下正、图B上正下逆、图D为跳跃型，上逆下正)1、加催化剂对速率影响的图象是（）。2、增大Ｏ2的浓度对速率影响的图象是（）3、增大反应容器体积对速率影响的图象是（）。4、升温对速率影响的图象是（）例：合成氨反应：N2+3H22NH3△H0。如图只改变某一条件（其他条件不变）时化学反应速率与时间的变化曲线。请指出:t1、t2、t3、t4时刻分别改变什么条件？vt1v正t2t3t4v逆v逆v逆v正v逆=tdv正v正tatbtc0渐变突变t【典例3】可逆反应aX(g)＋bY(g)cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)—时间(t)图象如图，则下列说法中正确的是()A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂D[答案]D[名师精析]若使用了催化剂，无论a＋b是否等于c，都会出现v(正)＝v(逆)．若a＋b≠c，增大压强，平衡要向气体总分子数减少的方向进行，故v(正)≠v(逆)．化学反应速率图像的分析技巧分析图像问题时，应从以下几个方面着手：(1)看起点，分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。(2)看变化趋势，分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。(3)看终点，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度(或物质的量)之比等于反应方程式中各物质化学计量数之比。(4)时间—速率图像，看清曲线是连续的还是跳跃的，分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。【变式训练1】一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3（正反应放热）达平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A、加催化剂，v正，v逆皆发生变化且变化的倍数相等B、加压，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温，v正，v逆皆减小，且v正减小倍数大于v逆减小倍数D、加入氢气，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C【变式训练2】图为化学反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0在一容积不变的密闭容器中反应的v－t图．下列叙述不．符合右图中所给信息的是()A．t1时，缩小容器的体积B．t1时，向容器中通入一定量的NO气体C．t1时改变外界单一条件是升高温度D．从t1开始到新的平衡建立的过程中，平衡向逆反应方向移动B解析：缩小容器的体积使压强增大，平衡向逆反应方向移动，A符合；t1时，向容器中通入一定量的NO气体的瞬间，逆反应速率增大，正反应速率在这一时刻不变，B不符合；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，且平衡向逆反应方向移动，C、D符合题意．答案：B【变式训练3】在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是()A．反应的化学方程式为：2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍【变式训练4】某温度时，在3L密闭容器中中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析后回答：（1）该反应的化学方程式；（2）反应开始至2min末，X的反应速率为；（3）该反应是由开始反应的。（①正反应；②逆反应；③正逆反应同时）0.40.81.01.21.62.001243时间(min)物质的量(mol)XYZ0.40.81.01.21.62.001243时间(min)物质的量(mol)XYZ