化学反应速率图象分类剖析

1、一、“v v t”图象1.不可逆反应的“v v t”图象(以锌与稀硫酸反应为例) 分析：影响化学反应速率的外界因素主要有浓度、温度、压强和催化剂，还有反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、电磁波等。若只改变其中的一个外界条件，对反应速率的影响只是单向的，变化的趋势只有逐渐增大或减小。通常情况下，在锌与稀硫酸的反应中，至少存在浓度和温度两个因素的影响，且效果相反。在t0t1内，一种因素起主导作用；在t1t2内，另一种因素起主导作用。根据实验情景，气体(生成的H2)在常压下是不断排出的。硫酸的起始浓度最大，随着反应的进行,因c(H+)减小，故反应速率减小。然而活泼金属与H+的反应是放热的，体系

2、温度升高使反应速率增大。在t0t1内，温度的影响起主导作用；在t1t2内，浓度的影响起主导作用。v vtt0t1t2 氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应，用ClO3表示的反应速率如图曲线所示，已知ClO3的氧化性随c(H+)的增大而增强，有关方程式为：ClO3+3HSO3 = Cl+3H+ +3SO42 （1）反应开始时反应速率加快的原因是_。 （2）反应后期反应速率下降的原因是_。 （3）图中阴影部分的面积表示的意义是_ 。练习反应有H+生成，随着c(H+)的增大， ClO3的氧化性增强随着反应物的消耗，反应物的浓度减小v vtt1t2从t1到t2这段时间内， ClO3的物质的量浓度的减小量

3、2.可逆反应的“v vt ”图象 以反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H 为例正逆(1)一定条件下会达到化学平衡状态 分析：当反应开始时，反应物的浓度最大，因而正反应速率最大；而生成物的起始浓度为零，因而逆反应速率也为零。以后，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率就逐渐减小；生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增大。如果外界条件不发生变化，化学反应进行到一定程度的时候，正反应速率和逆反应速率相等，此时，化学反应进行到最大限度，也就达到了化学平衡状态。v vt正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0

4、正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0正逆正逆v vt0增大c(反应物)平衡正向移动增大c(生成物)平衡逆向移动减小c(反应物)平衡逆向移动减小c(生成物)平衡正向移动增大c(反应物)减小c(生成物)平衡正向移动增大c(生成物)减小c(反应物)平衡逆向移动2.可逆反应的“v vt ”图象 以反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H 为例升高温度 H0 平衡正向移动升高温度 H0 平衡逆向移动降低温度 H0 平衡逆向移动 增大压强 m+nm

5、+np+q平衡正向移动 增大压强 m+nm+np+q平衡逆向移动 减小压强 m+nm+np+q平衡逆向移动 增大压强 m+nm+n=p+q或使用催化剂 平衡不移动 减小压强 m+nm+n=p+q平衡不移动 方法规律：若有一条曲线是连续的，则必为改变浓度；若曲线均突增(减)，则必为改变温度或压强；若仍为一条水平线，则为等体积反应改变压强或使用了催化剂。凡正(逆)速率线在上者，反应必向正(逆)反应方向移动。即上方速率决定平衡移动的方向。 (2)改变外界条件，化学平衡可能会发生移动正逆改变浓度改变温度改变压强改变浓度改变温度改变压强正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆如果连续改变外界条件

6、呢？正逆正逆举个例子！正逆 例1.在一密闭体系中发生下列反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应放热） 右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题： (1)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化？ (2)下列各时间段时，氨的体积分数最高的是（ ） A.t0t1 B.t2t3C.t3t4 D.t5t6v vtt0t1t2t3t4t5t6逆正逆正答案：(1)t1时刻是升高了温度、 t3时刻是使用了催化剂、t4时刻是降低了压强 若图中只画出部分正或逆反应速率曲线，你会做吗？练习一下！(2)A练习 1. .在密闭容器中充入A、B或C、D进行可逆反应： a

7、A(g)+bB(g) cC(g)+dD(g);H下图和分别表示反应达平衡后，改变温度和压强对反应速率及平衡的影响，则下列结论中正确的是（ ） A.开始时充入C和D：a+bc+d H0 B.开始时充入C和D：a+bc+d Hc+d H0 D.开始时充入A和B：a+bc+d H0正正v vt0T1T2（）正正v vt0P1P2（）B逆正逆v vt0P1P2 2.对于达到平衡状态的可逆反应：X+Y W+Z，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如下图所示。则关于X、Y 、W、Z物质的集聚状态可能是（ ） A. W、Z均为气体， X、Y 中有一种是气体 B. W、Z中有一种是气体， X、Y均为非气体 C.

8、 X、Y 、Z均为气体， W为非气体 D. X、Y均为气体， W、Z中有一种是气体C D练习 3. .下图是合成氨的反应( (N2+3H2 2NH3；H0Hp+qM+n”、“正逆增大、不变、减小 例3.反应A(g)+B(g) C(g); H0 已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（） 解析：首先要把握大方向，即升温使正、逆反应速率都变大，所以B不是正确答案；再看起点和终点，由于原反应是平衡的(V逆=V正)，因而起点相同，又由于再次达到平衡(V正V逆)，因而终点相同，故A不是正确答案；由于正反应是放热反应，所以升温使V正和V逆都增大，但逆反应增大得更多

9、，故V逆更 大 ， 即 V逆曲 线 斜 率 的 大 ， 故 正 确 答 案 为 C 。正逆v vTAv vT正逆Bv vT正逆Cv vT正逆D 这是表示平衡移动中的速率。T1时的平衡，升温到T2时建立新平衡，V V 吸 ，V V 放 ，V V吸曲线始终在上方。有学生认为靠近T2时，V V吸曲线的斜率变小了，不正确。其实，温度从T1上升到T2，V V吸 ，V V放 ，这时速率的改变要影响到反应物和生成物的浓度，由于V V吸增加得多，相应物质的浓度减少得多，将使其速率减缓；而相反方向的物质浓度增加得多，将使其速率增加，最终达到V V吸V V放，建立新的平衡状态为止。1. .符合下列两个图象的反应是

10、 (C表示反应物的物质的量分数，n n表示速率 ，p表示压强，t表示时间) （ ） A.2N.2N2 2O O3 3(g) 4NO(g)+O(g) 4NO(g)+O2 2(g)(g)；H=-83.68KJ/molH=-83.68KJ/molB.3NO.3NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(l)+NO(g)(l)+NO(g)；H=-251.3KJ/molH=-251.3KJ/molC.4NH.4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g)O(g)；H=+893.7KJ/molH=+893.7

11、KJ/molD.CO.CO2 2(g)+(g)+C(s) 2CO(g)CO(g)； H=-174KJ/molH=-174KJ/mol练习正逆v vP0C C0t6000C4000CH0正反应气体体积数增大AD 2.在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒定律，化学中有质量守恒定律。比较它们有助于我们的学习。 (1)1834年，物理学家楞次（18041865）概括了各种实验结果，得到如下结论：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起电流的磁通量的变化。这就是楞次定律。请写出与楞次定律相似的化学原理或定律：。该原理在_等工业生产中有重要应用。 (2)在物理学的匀变

12、速直线运动中常用图来分析速度、时间和位移的关系。时间t1时质点的位移相当于下图甲中阴影部分所占的面积。现在容积为2L的密闭容器中进行某一可逆反应： A(g)+2B(g) 3C(g)。 其中B物质的正反应速率V V (正)、逆反应速率V V (逆)随时间变化的关系如图乙所示，则图乙中阴影部分的面积可表示_。 乙练习甲v vt0t1平衡移动原理合成氨从反应开始至达到平衡，B物质的量浓度的减少正逆v vt0逆正逆v vt0P1P2 2.对于达到平衡状态的可逆反应：X+Y W+Z，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如下图所示。则关于X、Y 、W、Z物质的集聚状态可能是（ ） A. W、Z均为气体， X

13、、Y 中有一种是气体 B. W、Z中有一种是气体， X、Y均为非气体 C. X、Y 、Z均为气体， W为非气体 D. X、Y均为气体， W、Z中有一种是气体C D练习 3. .下图是合成氨的反应( (N2+3H2 2NH3；H0) )速率随时间的变化曲线 (1)t0时反应从哪个方向开始？向哪个方向进行？ (2) t1、 t2、 t3、 t4、 t5、 t6、 t7、 t8分别改变的条件及平衡移动方向怎样？逆正逆v vtt0t1正正正正正逆逆逆逆t2t3t4t5t6t7t8练习 (2) t1增大压强，平衡正向移动；t2减小氨的浓度，平衡正向移动； t3增大压强，平衡正向移动； t4减小压强，平衡逆向移动； t5升高温度，平衡逆向移动； t6降低温度，平衡正向移动； t7增大N2或H2的浓度，同时减小氨的浓度，平衡正向移动； t8使用了催化剂，平衡不移动。(1)正、逆反应同时开始，向正反应方向进行。 2.在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒定律，化学中有质量守恒定律。比较它们有助于我们的学习。 (1)1834年，物理学家楞次（18041865）概括了各种实验结果，得到如下结论：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起电流的磁通量的变化。这就是楞次定律。请写出与楞次定律相似的化学原理或定律：。该原理在_等工业生产