内容正文:
第27讲 化学反应速率、平衡图像
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考点一 化学反应速率图像及应用
重难点辨析
1.化学反应速率图像及应用
(1)全程速率—时间图像
①如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况
原因解释:AB段(v渐大),因为该反应为__放热__反应,随着反应的进行,__温度__逐渐升高,导致反应速率__逐渐增大__;BC段(v渐小),则主要原因是随着反应的进行,溶液中__c(H+)__逐渐减小,导致反应速率__逐渐减小__。要抓住各阶段的主要矛盾,全面分析。
②分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。
对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,填写改变的条件:
t1时,增大反应物的浓度;
t2时,__降低温度__;
t3时,__增大压强__;
t4时,__使用催化剂__。
方法点拨:
①改变某一反应物或生成物的浓度条件,图像一点保持连续。
②改变__温度、压强__,两点突变。
③__使用催化剂__使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。
(2)物质的量(或浓度)—时间图像
分清反应物和生成物,浓度减小的为反应物,浓度增大的为生成物,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之比,等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下:
甲:如图表示一定温度下,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,试回答:
①该反应的化学方程式为__2AB+3C__。
②反应物的转化率是__40%__。
③10 s内v(C)=__0.12_mol·L-1·s-1__。
乙:某温度时,在定容(V L)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。
①由图像得出如下信息
A.反应物是__X、Y__,生成物是__Z__;
B.__t3__时反应达到平衡,X、Y没有全部反应。
②根据图像可进行如下计算
A.某物质的平均反应速率、转化率,如:
v(X)=__ mol·(L·s)-1__,
Y的转化率=__×100%__。
B.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__。
规律·方法·技巧·点拔
解答速率图像题的基本思路
(1)看面:搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。
(2)看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。
(3)看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上,一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。
(4)看变化趋势:在速率—时间图上,要注意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。例如,升高温度,v吸大增,v放小增;增大反应物浓度,v正突增,v逆渐增。
v-t图像中的“断点”和“接点”
“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。
“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。
典型例题剖析
考向1 化学反应速率相关图像的剖析
【典例1】(2022秋·湖北武汉·高三校联考期中)根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲是室温下用NaOH溶液滴定某酸HX的滴定曲线,说明可用甲基橙判断该反应的终点
B.图乙是中的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
C.图丙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明时刻溶液的温度最高
D.图丁是溶液中滴加溶液之后,溶液的导电能力随滴入溶液体积变化的曲线,说明a点对应的溶液呈碱性
【变式练1】(2023·全国·高三专题练习)在容积不变的密闭容器中存在: 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【变式练2】(2023·全国·高三专题练习)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有5000.5硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示,下列说法不正确的是
A.c点时,体系产生氢气的体积达到最大值
B.0→a段,不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
C.b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
D.c→d段,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低
三年真题·两年模拟
1.