内容正文:
清单05 化学反应速率与平衡图像
01 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 反应,随着反应的进行, 逐渐升高,导致反应速率逐渐 ;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 。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, ;
t3时, ;
t4时, 。
【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 ,两点突变。
③ 使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。
【例1】(2023·河北衡水·高二统考期末)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
02 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 。
②反应物的转化率是 。
③10 s内v(C)= 。
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_ ,生成物是 ;
B. 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)= ,
Y的转化率= 。
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 。
【方法技巧】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2】(2023上·广东梅州·高二校考期末)一定温度下,在2 L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。下列描述正确的是
A.反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应到达10 s时,c(Y)=0.105 mol·L-1·s-1
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)
03 速率—时间图像
1.“渐变”类v-t图像
图像
分析
结论
t1时其他条件不变,增大反应物的浓度
t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向 方向移动
t1时其他条件不变,减小反应物的浓度
t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向 方向移动
t1时其他条件不变,增大生成物的浓度
t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向 方向移动
t1时其他条件不变,减小生成物的浓度
t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向 方向移动
2.“断点”类v-t图像
图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
升高
降低
适合正反应为 的反应
适合正反应为 的反应
压强
增大
减小
增大
减小