内容正文:
微专题02 化学反应速率与化学平衡图像
人教化学 选择性必修1
题型一 化学反应速率图像
1.“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响
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图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅱ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
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2.“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
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图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅱ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。
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3.“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响
图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。
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[特别提醒]
解答“v-t”图像的技巧与方法
(1)抓住“图像的断点”突破:即由图像中条件改变的瞬间,正、逆反应速率的变化情况进行分析;若均增大或均减小,一般为温度、压强和催化剂;若正、逆反应只有一个速率改变,则改变的条件为浓度。
(2)抓住“图像的连续点”突破:通过改变条件的瞬间过后,正、逆反应速率的继续变化,可以确定平衡移动的方向。
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(3)抓住“图像的对称性”突破:一般速率—时间图像中,平衡移动时正、逆反应速率的变化情况为一增一减,且呈对称图形,所以如果图中只提供正、逆反应速率中的一种变化情况,则可根据对称性,确定另外一方的变化情况。
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C
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解析:由图可知,t2时刻,改变条件,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,不可能是改变压强,故改变条件为使用催化剂,故A正确;t3时刻,改变条件,正、逆反应速率降低,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,该反应正反应是放热反应,温度降低,平衡向正反应方向移动,故可能为降低温度,故B正确;t5时刻,改变条件,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平
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衡向正反应方向移动,不可能是改变压强,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故改变条件为升高温度,故C错误;t2时刻,使用催化剂,平衡不移动,X的转化率不变,t3时刻,降低温度,平衡向正反应方向移动,X的转化率增大,t5时刻,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率降低,则t4~t5时间内X的转化率最高,故D正确。
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2.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关t1时刻改变条件的说法正确的是( )
D
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解析:升高温度,正、逆反应速率都增大,但该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,与图像变化不符合,故A错误;增大氧气的浓度相当于增大反应物浓度,正反应速率瞬间增大后逐渐减小,逆反应速率在条件改变瞬间不变化,后逐渐增大,与图像变化不符合,故B错误;增大压强的瞬间,正、逆反应速率都增大(均突变),但此反应是反应前后气体分子数不变的反应,正、逆反应速率变化程度相同,平衡不移动,与图像变化不符合,故C错误;该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,且正、逆反应速率都增大,与图像变化相符合,故D正确。
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A.Z和W在该条件下有一种可能为气态
B.t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段内反应
体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C.若该反应的ΔH>0,则该反应的平衡常数K
随温度升高而增大
D.若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等
C
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解析:根据图像