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1、化学反应速率图象分类,化学反应速率图象分类剖析,化学反应速率图象分类,一、“v t”图象 二、“v T(或P)”图象 (每种图象均按不可逆反应和 可逆反应两种情况分析),知识内容：,化学反应速率图象分类,一、“v t”图象,1.不可逆反应的“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；
2、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。,化学反应速率图象分类,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
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,从t1到t2这段时间内， ClO3的物质的量浓度的减小量,化学反应速率图象分类,2.可逆反应的“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
4、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。,化学反应速率图象分类,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“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 平衡正向移动,降低温度 H0 平衡逆向移动,增大压强 m+
5、np+q 平衡正向移动,增大压强 m+np+q 平衡逆向移动,减小压强 m+np+q 平衡正向移动,减小压强 m+np+q 平衡逆向移动,增大压强 m+n=p+q 或使用催化剂 平衡不移动,减小压强 m+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,改变浓度,改变温度,改变压强,改变浓度,改变温度,改变压强,如果连续改变 外界条件呢？,举个例子
6、！,化学反应速率图象分类,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.t5t6,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,化学反应速率图象分类,练习,1.在密闭容器中充入A、B或C、D进行可逆反应： aA(g)+bB(g)
7、 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 H0 D.开始时充入A和B：a+bc+d H0,B,化学反应速率图象分类,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. 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
8、体,C D,练习,化学反应速率图象分类,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？,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
9、。,化学反应速率图象分类,二、“v T(或P)”图象,1.不可逆反应的“v T(或P)”图象,特点：曲线总是上升的,这样对吗？,可逆反应会怎样呢？,应呈凸弧状,化学反应速率图象分类,二、“v T(或P)”图象,2.可逆反应的“v T(或P)”图象 （以反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H 为例）,H0,H0,M+np+q,M+np+q,M+n=p+q,分析：改变温度或改变气体反应的压强，对正、逆反应速率的影响是相同的，但影响的程度不同。升高(降低)温度对吸热(放热)反应方向的速率的影响程度较大；增大(减小)压强对气体分子数减小(增大)反应方向的速率的影响程度较大。,方法规律
10、：正、逆反应速率曲线的交点往右，哪条曲线在上，温度(或压强)对该反应方向的速率的影响程度就较大，该反应就是吸热反应(或气体分子数减小的反应)。若没有交点，可将曲线按其变化趋势适当延长，也可作相同温度(或压强)点上两曲线的切线，切线的斜率大者，温度(或压强)对该反应方向的速率的影响程度就较大。,化学反应速率图象分类,例2.在密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g);H 下图所示该反应速率(v)随温度(T)、压强(P)的变化情况，请回答下列问题：,(1) H 0, a+b c+d。(填“”、“”或“=”) (2)温度T1和T3相比， T1对 反应有利， T3对 反应有利。
11、 (填“正”或“逆”) (3)当温度依次升高到T1、T2、T3时，在反应到达平衡的过程中，正反应速率的变化情况依次是 。(填“增大”、“减小”或“不变”),正,逆,增大、不变、减小,化学反应速率图象分类,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
12、大得更多，故V逆更大，即V逆曲线斜率的大，故正确答案为C。,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 吸，V 放，V吸曲线始终在上方。有学生认为靠近T2时，V吸曲线的斜率变小了，不正确。其实，温度从T1上升到T2，V吸，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吸V放，建立新的平衡状态为止。,化学反应速率图象分类,1.符合下列两个图象的反应是 (C表示反应物的物质的量分数，n表示速率 ，p表示压强，t表示时间) （ ） A.2N2O3(g) 4NO
13、(g)+O2(g)；H=-83.68KJ/mol B.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g)；H=-251.3KJ/mol C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)；H=+893.7KJ/mol D.CO2(g)+C(s) 2CO(g)； H=-174KJ/mol,练习,H0,正反应气体体积数增大,AD,化学反应速率图象分类,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 (正)、逆反应速率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,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,
