高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 1 化学反应速率及影响因素课件.ppt

第七章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率及影响因素 考点一化学反应速率的计算及大小比较 核心知识通关 1 表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示 减少 增加 2 数学表达式及单位 v 单位为mol l 1 min 1或mol l 1 s 1 如密闭容器中 合成氨的反应n2 3h22nh3 开始时c n2 8mol l 1 2min后c n2 4mol l 1 则用n2表示的反应速率为 2mol l 1 min 1 3 化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应ma g nb g pc g qd g 其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示 当单位相同时 化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的 之比 即v a v b v c v d 化学计量数 m n p q 如在一个2l的容器中发生反应 3a g b g 2c g 加入2mola 1s后剩余1 4mol 则v a v b v c 0 3mol l 1 s 1 0 1mol l 1 s 1 0 2mol l 1 s 1 特别提醒 1 化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率 且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值 2 同一化学反应 相同条件下用不同物质表示的反应速率 其数值可能不同 但表示的意义相同 3 不能用固体或纯液体来表示化学反应速率 典题技法归纳 2016 郑州模拟 反应aa g bb g cc g h 0 在等容条件下进行 改变其他反应条件 在 阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示 回答问题 1 反应的化学方程式中 a b c为 2 a的平均反应速率v a v a v a 从大到小排列次序为 解析 1 由题图知 a b c三种气体达到平衡时浓度的变化值分别为1 00mol l 1 3 00mol l 1 2 00mol l 1 在一定时间内 三种气体浓度的变化量之比等于化学计量数之比 则a b c 1 3 2 2 v a 0 05mol l 1 min 1 v a 0 025mol l 1 min 1 v a 0 012mol l 1 min 1 则三个阶段a的平均反应速率从大到小的排列次序为v a v a v a 答案 1 1 3 2 2 v a v a v a 母题变式 1 计算 阶段用b表示的反应速率是 提示 0 15mol l 1 min 1 v b 3v a 0 05mol l 1 min 1 3 0 15mol l 1 min 1或v b 0 15mol l 1 min 1 2 根据图象判断 阶段改变的条件可能是 提示 分离出c 阶段 开始c的浓度减小为0 而a b的浓度在原来的基础上逐渐减小 因此改变的条件可能是从反应混合物中分离出c 归纳总结 化学反应速率计算 比较的方法1 公式法 1 v a 2 同一反应速率 用不同的物质表示时 反应速率之比等于各物质的化学计量数之比 2 三段式 法 1 写出有关反应的化学方程式 2 找出各物质的起始量 转化量 某时刻量 3 根据已知条件列方程式计算 例如 反应ma nbpct0s mol l 1ab0转化 mol l 1xt1s mol l 1a xb 则 v a mol l 1 s 1 v b mol l 1 s 1 v c mol l 1 s 1 3 比较方法 1 看单位是否统一 若不统一 换算成相同的单位 2 换算成用同一物质表示的反应速率 再比较数值的大小 3 比较化学反应速率与化学计量数的比值 即对于一般反应aa bb cc dd 比较若则a表示的反应速率比b大 高考模拟精练 1 2015 福建高考 在不同浓度 c 温度 t 条件下 蔗糖水解的瞬时速率 v 如下表 下列判断不正确的是 a a 6 00b 同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v可能不变c b 318 2d 不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 解析 选d a 根据表格的数据可知 在328 2k时 蔗糖的浓度越大 水解的速率越快 根据浓度与速率的变化关系可知在328 2k时 蔗糖的浓度每减小0 100mol l 1 速率减小1 50mmol l 1 min 1 所以在浓度是0 400mol l 1时 水解的速率是6 00mmol l 1 min 1 即a 6 00 正确 b 根据表格数据可知 升高温度 水解速率增大 增大浓度 水解速率也增大 若同时改变反应物的浓度和反应的温度 则对反应速率的影响因素可能相互抵消 即反应速率可能不变 正确 c 在浓度不变时 升高温度 水解速率增大 降低温度 水解速率减小 由于在浓度是0 600mol l 1时 当318 2k时水解速率是3 60mmol l 1 min 1 现在该反应的速率是2 16mmol l 1 min 1 3 60mmol l 1 min 1 所以反应温度低于318 2k 即b 318 2 正确 d 温度不同时 在相同的浓度时反应速率不相同 浓度减少一半时所需的时间也不同 错误 2 2014 北京高考 在一定温度下 10ml0 40mol l 1h2o2溶液发生催化分解 不同时刻测得生成o2的体积 已折算为标准状况 如表 下列叙述不正确的是 溶液体积变化忽略不计 a 0 6min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1b 6 10min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1c 反应至6min时 c h2o2 0 30mol l 1d 反应至6min时 h2o2分解了50 解析 选c a项 生成22 4ml氧气 消耗过氧化氢0 002mol 根据反应速率计算公式可知0 6min的平均反应速率为0 002mol 0 01l 6min 0 033mol l 1 min 1 正确 b项 随反应物浓度减小 反应速率减小 故正确 c项 反应至6min时消耗过氧化氢0 002mol 故剩余浓度为 0 20mol l 1 错误 d项 6min时过氧化氢转化率应为 0 002mol 0 004mol 100 50 正确 3 2016 沈阳模拟 一定温度下 向容积为2l的密闭容器中通入两种气体发生化学反应 反应中各物质的物质的量变化如图所示 对该反应的推断合理的是 a 该反应的化学方程式为3b 4d6a 2cb 反应进行到1s时 v a v d c 反应进行到6s时 b的平均反应速率为0 05mol l 1 s 1d 反应进行到6s时 各物质的反应速率相等 解析 选c 根据各物质的物质的量随时间的变化图象可知 a d为生成物 b c为反应物 在6s时反应达到平衡 此时用不同物质表示的反应速率等于其反应方程式的化学计量数之比 a b c d的物质的量变化分别为1 2mol 0 6mol 0 8mol 0 4mol 因此反应方程式为3b 4c6a 2d 反应进行到1s时 a d的物质的量相同 二者化学计量数不同 反应速率不同 反应进行到6s时 v b 0 05mol l 1 s 1 加固训练 1 2016 洛阳模拟 将4mola气体和2molb气体在2l的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2a g b g 2c g 若经2s后测得c的浓度为0 6mol l 1 现有下列几种说法 用物质a表示的反应的平均速率为0 3mol l 1 s 1 用物质b表示的反应的平均速率为0 6mol l 1 s 1 2s时物质a的转化率为70 2s时物质b的浓度为0 7mol l 1其中正确的是 a b c d 解析 选b 根据题意列出 三段式 如下 2a g b g 2c g 212起始量4mol2mol0变化量1 2mol0 6mol1 2mol2s后2 8mol1 4mol1 2mol 求得v a 0 3mol l 1 s 1 v b 0 15mol l 1 s 1 a的转化率为30 2s时c b 0 7mol l 1 2 2016 长沙模拟 用纯净的caco3与100ml稀盐酸反应制取co2 实验过程记录如图所示 co2的体积已折算为标准状况下的体积 下列分析正确的是 a oe段表示的平均反应速率最快b ef段 用盐酸表示该反应的平均反应速率为0 4mol l 1 min 1c oe ef fg三段中 该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2 6 7d f点收集到的co2的量最多 解析 选b oe段 ef段 fg段中生成的co2分别为0 01mol 0 02mol 0 005mol 则消耗hcl的量分别为0 02mol 0 04mol 0 01mol 用hcl表示的反应速率分别为0 2mol l 1 min 1 0 4mol l 1 min 1 0 1mol l 1 min 1 所以ef段平均反应速率最快 g点收集到的co2的量最多 故b正确 3 2014 大纲版全国卷节选 化合物ax3和单质x2在一定条件下反应可生成化合物ax5 回答下列问题 反应ax3 g x2 g ax5 g 在容积为10l的密闭容器中进行 起始时ax3和x2均为0 2mol 反应在不同条件下进行 反应体系总压强随时间的变化如图所示 1 列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v ax5 2 图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v ax5 由大到小的次序为 填实验序号 与实验a相比 其他两组改变的实验条件及判断依据是 b c 3 用p0表示开始时总压强 p表示平衡时总压强 表示ax3的平衡转化率 则 的表达式为 实验a和c的平衡转化率 a为 c为 解析 1 根据压强之比 物质的量之比 有120 160 n 0 2 0 2 n 0 3mol 达到平衡时体系中总物质的量等于0 3mol 设生成ax5的物质的量为x ax3 g x2 g ax5 g 起始 mol 0 20 20平衡 mol 0 2 x0 2 xx0 2 x 0 2 x x 0 3mol x 0 1mol v ax5 0 1mol 10l 60min 1 7 10 4mol l 1 min 1 2 由图中曲线分析可知 曲线越陡 表明反应速率越快 即反应速率b c a 与a相比 b的反应速率加快 但平衡状态没有改变 因此改变的条件是加入催化剂 与a相比 c的反应速率加快 由于反应容器的容积和起始物质的物质的量不变 而起始压强增大 因此改变的条件是升温 3 用三段式分析 设转化率为 ax3 g x2 g ax5 g 起始时 mol 0 20 20变化量 mol 0 2 0 2 0 2 平衡时 mol 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 据题意有化简得 2 1 将图中p0 p的数据代入上述计算式得 a 2 1 2 1 50 c 2 1 2 1 40 答案 1 1 7 10 4mol l 1 min 1 2 bcab 加入催化剂 反应速率加快 但平衡点没有改变c 升高温度 反应速率加快 但平衡点向逆反应方向移动 或反应容器的容积和起始物质的物质的量未改变 但起始总压强增大 3 2 1 50 40 考点二影响化学反应速率的因素 核心知识通关 1 影响化学反应速率的因素 1 内因 主要因素 反应物本身的 性质 2 外因 其他条件不变 只改变一个条件 增大 减小 增大 减小 增大 减小 加快 2 理论解释 有效碰撞理论 1 活化分子 活化能 有效碰撞 活化分子 能够发生 的分子 有效碰撞 活化能 如下图 图中e1为 使用催化剂时的活化能为 反应热为 活化能 e3 e1 e2 有效碰撞 活化分子之间能够引发化学反应的碰撞 2 活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 3 影响金属与酸反应的因素 1 形状大小相同的铁 铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率 铁 铝 填 大于 小于 或 等于 小于 2 对于fe 2hcl fecl2 h2 改变下列条件对生成氢气的速率有何影响 填 增大 减小 或 不变 升高温度 增大盐酸浓度 增大铁的质量 增加盐酸体积 增大 增大 不变 不变 把铁片改成铁粉 滴入几滴cuso4溶液 加入ch3coona固体 加入一定体积的na2so4溶液 增大 增大 减小 减小 特别提醒 1 对于固体和纯液体物质 可认为其浓度是一个常数 改变它们的用量不会影响化学反应速率 2 压强只能对有气体参与的化学反应的速率有影响 对无气体参与的化学反应的反应速率无影响 3 升高温度 不论对放热反应还是吸热反应 反应速率一定加快 但吸热反应速率增加的幅度更大 典题技法归纳 2016 蚌埠模拟 某实验小组以h2o2分解为例 研究浓度 催化剂 溶液酸碱性对反应速率的影响 在常温下按照如下方案完成实验 1 催化剂能加快化学反应速率的原因是 2 常温下5 h2o2溶液的ph约为6 h2o2的电离方程式为 3 实验 和 的目的是 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论 资料显示 通常条件下h2o2稳定 不易分解 为了达到实验目的 你对原实验方案的改进是 4 实验 中 测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图 分析上图能够得出的实验结论是 典题剖析 解析 1 加入催化剂 能降低反应的活化能 使更多的分子成为活化分子 加快化学反应速率 2 常温下 h2o2的ph约为6 则h2o2为弱酸 其电离方程式为h2o2h h 3 实验 中均没有使用催化剂 只是增大了h2o2的浓度 故实验 的目的是探究浓度对化学反应速率的影响 因实验过程中现象不明显 可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的 4 实验 中h2o2的浓度相同 并加入相同量的同种催化剂 而改变的条件是 中酸性增强 中碱性增强 通过相同时间内产生o2的快慢 可得出如下结论 溶液的碱性增强 能加快h2o2的分解 而溶液的酸性增强 能减慢h2o2的分解 答案 1 降低了活化能 2 h2o2h h 3 探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂 或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中 4 碱性环境能增大h2o2分解的速率 酸性环境能减小h2o2分解的速率 归纳总结 压强对于有气体参与的化学反应速率的影响 1 恒温时 压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快 2 恒温时 对于恒容密闭容器 a 充入气体反应物气体反应物浓度增大 压强也增大 反应速率加快 b 充入 惰性 气体总压强增大反应物浓度未改变反应速率不变 3 恒温恒压时 充入 惰性 气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小 方法规律 外界条件对化学反应速率的影响的比较 高考模拟精练 1 2015 上海高考 对于合成氨反应 达到平衡后 以下分析正确的是 a 升高温度 对正反应的反应速率影响更大b 增大压强 对正反应的反应速率影响更大c 减小反应物浓度 对逆反应的反应速率影响更大d 加入催化剂 对逆反应的反应速率影响更大 解析 选b a项 合成氨反应的正反应是放热反应 升高温度 正 逆反应的反应速率都增大 但是对吸热反应的速率影响更大 所以对该反应来说 对逆反应速率影响更大 错误 b项 合成氨的正反应是气体体积减小的反应 增大压强 对正反应的反应速率影响更大 正反应速率大于逆反应速率 所以平衡正向移动 正确 c项 减小反应物浓度 使正反应的速率减小 由于生成物的浓度没有变化 所以逆反应速率不变 逆反应速率大于正反应速率 所以化学平衡逆向移动 错误 d项 加入催化剂 使正 逆反应速率改变的倍数相同 正 逆反应速率相同 化学平衡不发生移动 错误 2 2014 全国卷 已知分解1molh2o2放出热量98kj 在含少量i 的溶液中 h2o2分解的机理为h2o2 i h2o io 慢h2o2 io h2o o2 i 快下列有关该反应的说法正确的是 a 反应速率与i 浓度有关b io 也是该反应的催化剂c 反应活化能等于98kj mol 1d v h2o2 v h2o v o2 解析 选a 由题意可知i 为反应的催化剂 反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值 反应的反应热为 98kj mol 1 所以b c错误 反应速率与浓度有关 所以i 浓度越大 速率越快 a正确 速率比等于化学计量数比 反应的总方程式为2h2o2 2h2o o2 水不能用来表示反应的速率 且过氧化氢和氧气速率比为2 1 3 2016 福州模拟 某小组学生想研究不同物质对双氧水分解速率的影响 以生成气体量50ml为标准 设计了如下实验方案 1 在该研究方案中 mno2 ki和新鲜猪肝在双氧水分解的过程中可能起到 的作用 2 待测数据x为 3 以下措施可以加快该实验中双氧水分解速率的是 填选项序号 a 将双氧水的体积增大至200mlb 将双氧水的浓度增大至30 c 加热装置ad 上下移动b装置使量气管内气体压强增大 4 从控制变量的原理来看 该方案是否合理 填 是 或 否 理由 解析 1 双氧水的体积和浓度均相同 加入的其他物质都是固体 且mno2是h2o2分解的催化剂 所以可推知加入的其他物质可能也起到催化剂的作用 2 测定相同时间内生成o2的体积或生成相同体积o2所需的时间 依据题意选择测定生成50mlo2所需的时间 3 增大反应物的浓度和升高温度都可加快反应速率 4 实验中要控制加入固体的质量相同 答案 1 催化剂 或催化或改变化学反应速率或增大化学反应速率 2 生成50ml气体所需的反应时间 3 b c 4 否新鲜猪肝的质量应选用10g 加固训练 1 2016 泉州模拟 100ml浓度为2mol l 1的盐酸跟过量的锌片反应 为减慢反应速率 又不影响生成h2的总量 可采用的方法有 a 加适量6mol l 1hcl溶液b 加数滴cucl2溶液c 加适量醋酸钠固体d 加适量nano3溶液 解析 选c 加适量6mol l 1的盐酸 增大氢离子的浓度 也增大了氢离子的物质的量 增大了反应速率和生成氢气的总量 故a错误 因zn过量 加数滴氯化铜溶液 置换出cu 构成原电池 加快反应速率 且没有改变氢离子的物质的量 故b错误 加适量醋酸钠固体 盐酸与适量醋酸钠固体反应生成弱酸 醋酸 减小了氢离子的浓度 没有改变氢离子的总物质的量 化学反应速率减小 故c正确 加适量nano3溶液 则反应是锌与硝酸反应 没有氢气产生 故d错误 2 2016 衡水模拟 对于反应2so2 g o2 g 2so3 g 能增大正反应速率的措施是 a 移去部分so3b 增大容器容积c 通入大量o2d 降低体系温度 解析 选c 选项a 移去部分so3 导致正反应速率先不变后减小 错误 选项b 增大容器容积 导致压强降低 速率减慢 错误 选项c 通入大量氧气 化学反应速率加快 正确 选项d 降低体系温度 化学反应速率减慢 错误 3 实验测得某反应在不同ph下产物a的浓度随时间变化的关系如图 其他条件相同 则下列有关说法正确的是 a 若增大压强 该反应的反应速率一定增大b ph 6 8时 随着反应的进行反应速率逐渐增大c 一定ph范围内 溶液中h 浓度越小 反应速率越快d 可采用调节ph的方法使反应停止 解析 选d 不知反应是否有气体参加 a错误 图象中表示反应速率的是曲线的斜率 b错误 ph越小 h 浓度越大 反应速率越快 c错误 ph 8 8时 反应速率接近于0 d正确 4 2016 厦门模拟 为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素 进行如下实验 实验一探究铜和稀硝酸反应的产物 实验装置如下图 气密性已检查 已知 feso4 no fe no so4 该反应较缓慢 待生成一定量 fe no 2 时突显明显棕色 1 实验开始时先将y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜 缓慢滴入稀硝酸 该实验操作的目的是 2 铜片和稀硝酸反应的化学方程式为 3 本实验a生成的气体中 若有no2 b的实验现象为 若只有no生成 b的实验现象是 实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因经过实验一 测得硝酸的浓度小于6mol l 1 只有no生成 当铜片与5mol l 1硝酸反应时 开始时反应非常缓慢 一段时间后反应速率明显加快 为探究此反应的反应速率先慢后快的原因 进行如下探究 探究一 研究反应过程的温度变化对反应速率的影响实验所得曲线和现象记录如下 表一 4 获得图2数据所需的测量仪器有 5 从上述图表分析可得到的结论是 探究二 研究化学反应产物对反应速率的影响表二 设计了如下实验 利用图1装置测定溶液突显明显棕色的时间 6 请将上表二中将实验1的实验条件填写完整 7 通过实验发现实验1 2 3的反应速率并无明显变化 为达到实验目的还需要继续进行的实验是 解析 1 实验开始时先将y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜 缓慢滴入稀硝酸 碳酸钙与稀硝酸反应生成co2 将整个装置内的空气赶尽 避免no和o2反应生成no2 对气体产物的观察产生干扰 2 在常温下 铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜 一氧化氮和水 化学方程式为3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 本实验a生成的气体中 若有no2 no2溶于水生成硝酸 把fe2 氧化成fe3 b瓶溶液出现黄色 若只有no生成 feso4 no fe no so4 该反应较缓慢 待生成一定量 fe no 2 时突显明显棕色 4 图2是铜与稀硝酸反应的温度 时间变化的曲线图 需要测定温度与时间 5 由图2曲线和表一可知 反应到30min时 反应速率已经较快了 再升高温度 反应速率增大有限 可知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素 6 表二研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响 实验1作为对照实验 铜片的质量 硝酸的体积应该与实验2 3完全一样 硝酸铜的质量是0 7 通过实验发现实验1 2 3的反应速率并无明显变化 说明硝酸铜没有催化作用 就需要研究另一种产物no对反应速率是否有影响 答案 1 利用生成的co2将整个装置内的空气赶尽 避免no和o2反应生成no2 对气体产物的观察产生干扰 2 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 b瓶溶液出现黄色b瓶溶液出现棕色 4 温度计和秒表 或使用ph传感器 5 反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素 6 5200 7 研究no对反应速率的影响 考点三化学反应速率的图象及其应用 核心知识通关 1 全程速率 时间图象 如zn与足量盐酸的反应 化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况 原因解释 1 ab段 v增大 2 bc段 v减小 因反应为放热反应 随反应进行 温度逐渐升高 导致化学反应速率逐渐增大 主要因为随反应进行 溶液中c h 减小 导致化学反应速率减小 2 物质的量 或浓度 时间图象 例如 某温度时 在定容 vl 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 由图象得出的信息是 是反应物 是产物 t3时反应 x y没有全部反应 x y z 达到平衡状态 2 根据图象可进行如下计算 某物质的平均速率 转化率 如v x y的转化率 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 3 外界条件对化学反应速率的影响图示 特别提醒 1 条件增强 曲线在原图象的上方 条件减弱 曲线在原图象的下方 2 浓度改变时 图象曲线一条连续 一条不连续 其他条件改变 图象曲线不连续 3 对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应 改变压强时 v 正 v 逆 同等倍数增大或减小 平衡不移动 4 改变条件以后 v 正 v 逆 平衡正向移动 v 逆 v 正 平衡逆向移动 v 正 v 逆 平衡不移动 典题技法归纳 考向1 利用 c t图象分析外界条件对v的影响 2016 泉州模拟 在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中 探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响 实验中zn粒过量且颗粒大小相同 饱和硫酸铜溶液用量0 4 0ml 保持溶液总体积为100 0ml 记录获得相同体积 336ml 的气体所需时间 实验结果如图所示 气体体积均转化为标准状况下 据图分析 下列说法不正确的是 a 饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气b a c两点对应的氢气生成速率相等c b点对应的反应速率为v h2so4 1 0 10 3mol l 1 s 1d d点没有构成原电池 反应速率减慢 解析 选d 根据图象可知随着饱和硫酸铜的增加 收集相同体积的气体所需时间先逐渐减少 然后又逐渐增加 因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气 a正确 根据图象可知a c两点对应的时间都是250s 所以氢气生成速率相等 b正确 b点对应的时间是150s 生成氢气的物质的量是0 336l 22 4l mol 1 0 015mol 消耗稀硫酸的物质的量是0 015mol 其浓度是0 015mol 0 1l 0 15mol l 1 所以反应速率为v h2so4 0 15mol l 1 150s 1 0 10 3mol l 1 s 1 c正确 d点锌也与硫酸铜溶液反应生成铜从而构成原电池 d不正确 考向2 结合v t图象分析外界条件对速率的影响 2016 临沂模拟 根据v t图分析外界条件改变对可逆反应a g 3b g 2c g h 0的影响 该反应的速率与时间的关系如图所示 可见在t1 t3 t5 t7时反应都达到平衡 如果t2 t4 t6 t8时都只改变了一个反应条件 则下列对t2 t4 t6 t8时改变条件的判断正确的是 a 使用了催化剂 增大压强 减小反应物浓度 降低温度b 升高温度 减小压强 减小反应物浓度 使用了催化剂c 增大反应物浓度 使用了催化剂 减小压强 升高温度d 升高温度 减小压强 增大反应物浓度 使用了催化剂 解析 选d t2时正 逆反应速率均增大 且平衡逆向移动 排除a c选项 t4时正 逆反应速率均减小 平衡逆向移动 可以是减小压强 t6时正反应速率大于逆反应速率 平衡正向移动 所以是增大反应物浓度 d选项符合 归纳总结 反应速率和化学平衡图象问题的解答方法1 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看 v 正 v 逆 的相对大小 三看化学平衡移动的方向 2 四要素分析法 看曲线的起点 看曲线的变化趋势 看曲线的转折点 看曲线的终点 3 先拐先平数值大 在含量 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线表示的温度较高或压强较大 对于可逆反应ma g nb g pc g qd g 在转化率 时间曲线中 先出现拐点的曲线先达到平衡 它所代表反应的温度高或压强大 这时如果转化率也较高 则反应中m n p q 若转化率较低 则表示m n p q 4 定一议二 图象中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 即确定横坐标所表示的量后 讨论纵坐标与曲线的关系 或确定纵坐标所表示的量后 通常可画一垂线 讨论横坐标与曲线的关系 5 不论是速率图象还是平衡图象 都要弄清纵 横坐标的含义 都要与化学原理相联系 特别是与平衡移动原理相联系 方法规律 从 断点 入手寻找图象中改变外界条件的方法可逆反应达到平衡后 若某一时刻外界条件发生改变 可能使v t图象的曲线出现不连续的情况 即出现 断点 根据 断点 前后的速率大小 即可对外界条件的变化作出判断 如n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1其反应速率与时间关系如图所示 则t2时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强 原因是t2时刻出现 断点 且v 正 v 逆 均增大 故改变的条件应从 升高温度 或 增大压强 两方面分析 又因v 逆 v 正 平衡逆向移动 故改变的外界条件是升高温度 高考模拟精练 1 2016 泰州模拟 对于可逆反应 a g b s c s d g h 0 如图所示为正 逆反应速率 v 与时间 t 关系的示意图 如果在t1时刻改变以下条件 加入a 加入催化剂 加压 升温 减少c 符合图示的条件是 a b c d 解析 选a 从题干图看出 在t1时刻改变条件使正 逆反应速率 v 均增大且平衡不移动 符合题意的只有加入催化剂和加压 此反应为气体体积不变的反应 2 2016 益阳模拟 对于可逆反应ma g nb g pc g qd g 若其他条件都不变 探究催化剂对反应的影响 可得到如下两种v t图象 下列判断正确的是 a b1 b2 t1 t2b 两图中阴影部分面积一定相等c a的平衡转化率后者大于前者d 若m n p q 则压强变大对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大 解析 选b 催化剂可以加快化学反应速率 缩短达到平衡的时间 所以a中达到平衡时速率b1 b2 错误 催化剂不影响平衡的移动 所以两图中阴影部分面积相等 b正确 两种情况下a的平衡转化率相等 c项错误 若m n p q 则压强变大对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度小 d错误 3 2016 铜川模拟 t 时在2l的密闭容器中x g 与y g 发生反应生成z g 反应过程中x y z的物质的量变化如图 1 所示 若保持其他条件不变 反应温度分别为t1和t2时 y的体积分数与时间的关系如图 2 所示 则下列结论正确的是 a 反应进行的前3min内 用x表示的反应速率v x 0 3mol l 1 min 1b 容器中发生的反应可表示为3x g y g 2z g c 保持其他条件不变 升高温度 反应的化学平衡常数k减小d 若改变反应条件 使反应进程如图 3 所示 则改变的条件是增大压强 解析 选b 根据图 1 可得 前3min内v x 0 1mol l 1 min 1 a项错误 根据各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比 则 n x n y n z 0 6 0 2 0 4 3 1 2 b项正确 由图 2 可知 根据 先拐先平 的原则 t2 t1 温度升高 y的体积分数减小 平衡正向移动 平衡常数k增大 c项错误 由图 1 和图 3 可知 平衡没有发生移动 仅仅是加快了反应速率 而该反应是一个气体体积变化的反应 增大压强 平衡会发生移动 故在这里应该是使用了催化剂 d项错误 4 2015 全国卷 节选 碘及其化合物在合成杀菌剂 药物等方面具有广泛用途 bodensteins研究了下列反应 2hi g h2 g i2 g