1、第二章第二章第第3 3节节 化学反应的速率化学反应的速率第第4 4课时课时 化学反应的限度和速率的图像化学反应的限度和速率的图像 一、化学平衡图像一、化学平衡图像 化学平衡的有关图像是中学化学中基础图像知识的一个重要方面化学平衡的有关图像是中学化学中基础图像知识的一个重要方面,它能把抽它能把抽象的化学平衡理论形象、直观地表述出来象的化学平衡理论形象、直观地表述出来,要求能熟练地解答化学图像问题。要求能熟练地解答化学图像问题。方法技巧:方法技巧:利用图像判断外界条件对平衡的影响时,必须找准是一种平衡利用图像判断外界条件对平衡的影响时,必须找准是一种平衡状态到另一种平衡状态的变化。状态到另一种平衡
2、状态的变化。平衡图像曲线上的每一个点都代表在该条件平衡图像曲线上的每一个点都代表在该条件下体系的平衡状态,而曲线外的点表示该条件下体系未达到平衡。下体系的平衡状态,而曲线外的点表示该条件下体系未达到平衡。看懂图像:一看面看懂图像:一看面(横坐标与纵坐标横坐标与纵坐标);二看线;二看线(线的走向、变化的趋势线的走向、变化的趋势);三;三看点看点(线的起点、交点及拐点线的起点、交点及拐点);四看要不要作辅助线;四看要不要作辅助线(如等温线、等压线如等温线、等压线)。联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,要求熟练联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,要求熟练准
3、确。准确。1、分析解答化学平衡图像问题要注意以下几点:分析解答化学平衡图像问题要注意以下几点:(1)看图:弄清纵、横坐标的含义。看图:弄清纵、横坐标的含义。(2)看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。(3)看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。(4)看变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。看变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。2、解化学反应速率与化学平衡图像题的步骤、解化
4、学反应速率与化学平衡图像题的步骤3 3、速率时间图像、速率时间图像计算平衡浓度。计算平衡浓度。( (已知反应已知反应) )判断引起平衡移动的因素。判断引起平衡移动的因素。已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。后气体体积的变化。Tvv逆逆v正正T1T2Tvv正v逆吸热H0吸热H0对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)4 4、速率压强(温度)图像、速率压强(温度)图像平衡点平衡点平衡点平衡点平衡点平衡点对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)tA的转化率T1T20tB的
5、转化率P1P20T1T2P1P2正反应吸热m+np+q5 5、转化率、转化率( (或百分含量或百分含量)- )-时间时间- -温度温度( (或压强或压强) )图像图像1.反应反应aA(g)bB(g) cC(g)在不同温度下在不同温度下(T1T2),压强,压强(p)与与混合气体中混合气体中C的含量的含量(C%)的关系图像如图所示。根据图像回答下的关系图像如图所示。根据图像回答下列问题:列问题:(1)T1为一条等温线,随着压强的增大,为一条等温线,随着压强的增大,C%_,化学平衡,化学平衡_移动,移动,ab_c。(2)在压强一定时在压强一定时(如如p3),温度升高,温度升高,C%的的变化是变化是_
6、,化学平衡,化学平衡_移动,正反应是移动,正反应是_反应。反应。T1减小减小根据图像回答下列问题:根据图像回答下列问题:逆向逆向放热放热p p1 1 p p2 2减小减小逆向逆向3、如图所示,图中如图所示,图中a曲线表示曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s) H0有如下图所示的变化,有如下图所示的变化,图中图中Y轴可能表示轴可能表示 ( ) A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A% D、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY1002003000AD5某温度下按如图装置进行实验,锥形瓶内盛有某温度下按如图装置进行实验,锥形瓶内盛
7、有6.5 g锌粒锌粒(颗粒大小颗粒大小基本相同基本相同),通过分液漏斗加入,通过分液漏斗加入40 mL 2.5 molL1的硫酸溶液,将产生的硫酸溶液,将产生的的H2收集在一个注射器中,用时收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为时恰好收集到气体的体积为 50 mL(若折合成若折合成0 、101 kPa条件下的条件下的H2体积为体积为44.8 mL),在该温度下,在该温度下,下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A用锌粒表示的用锌粒表示的10 s内该反应的速率为内该反应的速率为0.013 gs1B忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H表示的表示的10
8、s内该内该反应的速率为反应的速率为0.01 molL1s1C忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2表示的表示的10 s内内该反应的速率为该反应的速率为0.01 molL1s1D用用H2表示的表示的10 s内该反应的速率为内该反应的速率为0.000 2 mols1C6、下列各图中,表示、下列各图中,表示2A(g)B(g) 2C(g)(正反应放热正反应放热)这个这个可逆反应的正确图像为(可逆反应的正确图像为( )A7、在恒容密闭容器中通入在恒容密闭容器中通入X并反应:并反应:2X(g) Y(g),温度,温度T1、T2下,下,X的物质的量浓度的物质的量浓度c(X)随时间随
9、时间t变化的曲线如图所示:变化的曲线如图所示:(1)该反应进行到该反应进行到M点放出的热量点放出的热量 (填填“”或或“”)进行到进行到W点放点放出的热量。出的热量。”或或“(4)M点时再加入一定量点时再加入一定量X,平衡后,平衡后X的转化率的转化率 (填填“增大增大”“减减小小”或或“不变不变”)。增大增大8.已知可逆反应:已知可逆反应:4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是示意图不正确的是( )D9.I2在在KI溶液中存在下列平衡:溶液中存在下列
10、平衡:I2(aq)I-(aq) I3-(aq),某某I2、KI混合溶液中混合溶液中,c(I3-)与温度与温度T的关系如图所示。下列说法正确的是的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.反应反应 I2(aq)I-(aq) I3-(aq)的的H0B.若温度为若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为,反应的平衡常数分别为K1、K2,则则K1K2C.若反应进行到状态若反应进行到状态D时,一定有时,一定有v正正v逆逆D.状态状态A与状态与状态B相比,状态相比,状态A的的c(I2)大大 C(I3-)TT1T2T3ABCD0BC10.在容积固定为在容积固定为2L的密闭容器中的密闭容器中,充入充入X、Y气体各
11、气体各2mol,发生可发生可逆反应:逆反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),并达平衡,以,并达平衡,以Y的浓度改变表的浓度改变表示的反应速度与时间示的反应速度与时间t的关系如图所示,则的关系如图所示,则Y的平衡浓度表达式正的平衡浓度表达式正确的是(式中确的是(式中S是对应区域的面积)(是对应区域的面积)( )bOdabdOaObaObSDSCSBSA1 .2 .1 .2 .t/sVY/(molL-1s-1)abdOB11、反应、反应A(g)+B(g) C(g);H0已达平衡已达平衡,升高温度升高温度,平衡平衡逆向移动逆向移动,当反应一段时间后反应又达平衡当反应一段时间后反应又达平衡,则速率对
12、时间的曲线则速率对时间的曲线为为( )A B C D A B C D V Vt tV V正正V V逆逆V Vt tV V逆逆V V正正V Vt tV V逆逆V V正正V Vt tV V正正V V逆逆C12、可逆反应、可逆反应2A+B 2C(g)(正反应放热正反应放热),随温度变化气体平,随温度变化气体平均摩尔质量如图所示,则下列叙述正确的是(均摩尔质量如图所示,则下列叙述正确的是( ) AA和和B可能都是固体可能都是固体 BA和和B一定都是气体一定都是气体 C若若B为固体,则为固体,则A一定是气体一定是气体 DA和和B不可能都是气体不可能都是气体 E A和和B可能都是气体可能都是气体 平均摩尔
13、质量平均摩尔质量温度温度CE13、在容积相同的不同密闭容器内、在容积相同的不同密闭容器内,分别充入同量的分别充入同量的N2和和H2,在不同温度在不同温度,任其发任其发生反应生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=A、BAC段曲线是增函数曲线,段曲线是增函数曲线,CE段曲线是减函数曲线,试从化学段曲线是减函数曲线,试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为是反应速率和化学平衡角度说明理由为是 。 AC段化学反应尚未平衡,受速率控制,段化学反应尚未平衡,受速率控制,T升高,反应速率加快,升高,反应速率加快,(NH3)增大为增函增大为增函数;数;CE段达到平衡后受平衡因素控制,段达到平衡后受
14、平衡因素控制,T升高,平衡向吸热的逆向移动,故升高,平衡向吸热的逆向移动,故(NH3)下下降为减函数。降为减函数。 平衡点平衡点均达平衡均达平衡14、500、20MPa时时,将将H2和和N2置于一容积为置于一容积为2L的密闭容器中发的密闭容器中发生反应生反应.反应过程中反应过程中H2、N2和和NH3物质的量变化如图所示物质的量变化如图所示,下列说下列说法正确的是法正确的是( ) A.反应开始到第反应开始到第10min,N2的平均反应速率为的平均反应速率为0.005mol/(Lmin) B.从曲线变化可以看出从曲线变化可以看出,反应进行到反应进行到10min至至20 min时可能是使时可能是使用了催化剂用了催化剂. C.从曲线变化可以看出从曲线变化可以看出,反应进行至反应进行至25min时时,分离出分离出0.1mol的氨气的氨气 D.在在25min时平衡正向移动但达到新平衡后时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小的体积分数比原平衡小BC D.在在25min时平衡正向移动但达到新平衡后时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平的体积分数比原平衡小衡小平衡怎么移动?为什么?平衡怎么移动?为什么?算算K K和和QQ的关系!的关系!体积分数怎么变?体积分数怎么变?