2.3.3 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型（教学课件）2022-2023学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第三课时　化学反应速率与化学平衡图像的常见类型 分点突破1 速率—时间（或温度、压强等）图像 分点突破2 物质的量（或浓度） —时间图像 分点突破3 有关“量”—温度 （或压强）—时间图像 分点突破4 恒压（或恒温）图像 关键能力培养 理解与辨析能力 [分级训练·课课过关] 已知工业合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。 一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示，其中t2、t4、t7时刻所对应的改变的实验条件分别是t2：________、t4：________、t7：________。 提示：t2：增大N2或H2的浓度 t4：加入催化剂 t7：降温 [问题探讨] 1．t5时刻改变的实验条件是什么？ 提示：t5：减小NH3的浓度。 2．t9时刻如果增大压强，v(正)、v(逆)如何变化，请用图像表示。 提示： 增大压强，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动。 3．t7时刻温度是如何影响v(正)、v(逆)的？速率—时间—温度图像的特点是什么？ 提示：升高温度，v(正)、v(逆)均增大，吸热反应速率增大的多；降低温度，v(正)、v(逆)均减小，吸热反应速率减小的多，图像有断点。 4．一定条件下的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，其图像如下图，在t2时刻改变的实验条件可能是什么？ 提示：加入催化剂或m＋n＝p＋q时增大压强。 1．“渐变”类v­t图——浓度对化学反应速率的影响 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。 2．“断点”类v­t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响 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)。 3．“平台”类v­t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。 1．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 (　　) A．t2时一定加入了催化剂 B．t3时减小了压强 C．t5时可能升高了温度 D．t4～t5转化率最低 解析： A项，由图可知，t2时刻改变条件，正、逆反应速率均增大且相等，平衡不移动，若增大压强平衡也不发生移动，则t2时不一定加入了催化剂，A错误；B项，t3时刻改变条件，正、逆反应速率均减小，且正反应速率小于逆反应速率，若减小压强，平衡不发生移动，与图像不符，错误；C项，t5时刻改变条件，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，若升高温度，平衡逆向移动，与图像符合，正确；D项，催化剂对平衡移动无影响，t3～t4平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6平衡逆向移动，转化率继续减小，显然t5～t6转化率比t4～t5转化率低，错误。 答案：C　 2．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列改变的条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡) (　　) 解析：分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。 答案：C　 [规律方法]　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；