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1、第3课时化学反应速率和化学平衡图像,第2章第3节化学反应的速率,学习目标定位 认识化学反应速率、化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的分析解答方法。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,一、化学反应速率图像(vt图像),1.“渐变”类vt图浓度对化学反应速率的影响,(1)图像中，v正突变，而v逆渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v正 v逆，说明t1时刻改变的条件是 ，使v正突变，平衡 移动。,增大了反应物的浓度,正向,(2)图像中，v正渐变，v逆突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v正 v逆，说明t1时刻改变的条件是 ，使v逆突变，平衡 移动。,减小了生成物的浓度,正向,2.“断
2、点”类vt图温度(或压强)对化学反应速率的影响,(1)图像中，v正、v逆都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v正v逆，平衡 移动。改变的条件是 。,正向,升高温度或增大压强,(2)图像中，v正、v逆都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v正 v逆，平衡 移动，说明该反应改变的条件是_ _。,正向,降低温,度(或减小压强),图像中v正、v逆都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡 移动，改变的条件可能是_ _。,3.“平台”类vt图催化剂(或压强)对化学反应速率的影响,不,使用了催化剂或对,反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强,v
3、t图像中，若v正和v逆中有一个在原平衡点连续渐变，则一定为改变反应物或生成物之一浓度引起的速率变化；若v正和v逆都在原平衡点向平衡线同侧突变，则一定为改变温度或压强引起反应速率的变化。,例1某密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)H0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A.t2时一定加入了催化剂 B.t3时减小了压强 C.t5时可能升高了温度 D.t4t5时间内转化率最低,答案,解析,解析A项，由图可知，t2时刻改变条件，正逆反应速率增大且相等，若增大压强平衡也不发生移动，则t
4、2时不一定加入了催化剂，错误； B项，t3时刻改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，若减小压强，平衡不发生移动，与图像不符，错误； C项， t5时刻改变条件，正逆反应速率增大，且逆反应速率大于正反应速率，若升高温度，平衡逆向移动，与图像符合，正确； D项，催化剂对平衡移动无影响，t3t4时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5t6时间内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然t5t6时间内转化率比t4t5时间内转化率低，错误。,方法总结,(1)看清化学方程式(H符号及气体系数变化)。 (2)分析图像含义(v正、v逆的渐变或突变和v正、v逆的相对大小)。 (3)联想外界条件对反应速率的
5、影响规律。,例2可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法正确的是 A.维持温度、反应体系体积不变，t1时充 入SO3(g) B.维持压强不变，t1时升高反应体系温度 C.维持温度不变，t1时扩大反应体系体积 D.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g),答案,解析,解析先观察原反应的特点可知，原反应是一个气体体积减小的放热反应，根据图像可知该反应在t1时改变了某个条件使正反应速率减小，而使逆反应速率增大，只能是在该时刻增大了生成物的浓度而减小了反应物的浓度，所以只有D选项符合。D选项在温度、压强
6、不变的情况下充入SO3(g)，使体积变大，所以导致反应物的浓度减小。,方法总结,vt图像中，若v正和v逆在原平衡点反方向突变，视为改变浓度条件，反应物和生成物一方浓度增大，另一方浓度减小。,二、化学平衡图像,1.百分含量(或转化率)时间温度(或压强)图像 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)仍以aA(g)bB(g)cC(g)为例。,根据图像回答下列问题： (1)图1中，温度T1、T2的大小关系是 ，温度升高，C%(C的含量) ，化学平衡 移动，正反应是 反应。,T2T1,减小,逆向,放热,(2)图2中，压强p1、p2
7、的大小关系是 ，压强增大，A%(A的含量) ，化学平衡 移动，ab c。,p1p2,减小,正向,2.百分含量(或转化率)压强温度图像 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线，所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析。例如反应aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度下(T1T2)，压强(p)与混合气体中C的含量(C%)的关系图像如图所示。,根据图像回答下列问题： (1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C% ，化学平衡 移动，ab c。 (2)在压强一定时(如p
8、3)，温度升高，C% ，化学平衡 移动，正反应是 反应。,减小,增大,逆向,正向,吸热,化学平衡图像题的解题流程,分析已达 平衡的可 逆反应的 特点,(1)反应物和生成物的状态 (2)反应前后气体的总物质的量是增大还是减小 (3)反应是吸热反应，还是放热反应,看图像,一看面(即纵坐标与横坐标的意义) 二看线(即线的走向和变化趋势) 三看点(即起点、折点、交点、终点) 四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等) 五看量的变化(如浓度变化、温度变化等,想规律,联想外界条件的改变对化学反应速率和 化学平衡的影响规律,做判断,根据图像中所表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断,例3已知可逆反
9、应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是,答案,解析,解析升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故A项正确，D项错误； B项增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故正确； C项有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故正确。,方法规律,先拐先平 可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在含量或转化率时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。,例4对于反应：2A(g)B
10、(g)2C(g)H0，下列图像正确的是,A. B. C. D.,答案,解析,解析该反应的特点是气体物质分子数目减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的物质的量分数增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小，达到平衡的时间短，故正确。,方法规律,定一议二 图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。,达标检测,解析在t1t2、t4t5两段时间中，v逆v正，说明平衡左移，SO3的百分含量减小，t2t3、t3t4、t5t6平衡不移动，SO3的百分含量不变，所以SO3的百分含量较高的一段时间
11、应该是t0t1。,1.一密闭容器中发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，如图表示该反应的速率(v)在某一时间内的变化。则下列时间段中，SO3的百分含量最高的是 A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析由图像知，相同压强下，温度越高，G的体积分数越小，即升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应；相同温度时，压强越大，G的体积分数越大，即增大压强，平衡逆向移动，因L为固体，所以ab。,2.反应L(s)aG(g)bR(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中，压强p1p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的
12、体积分数。据此可判断 A.上述反应正方向是吸热反应 B.上述反应正方向是放热反应 C.ab D.a1b,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.下列各图中，表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小；增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大；而加入催化剂，只能加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数不变。,1,
13、2,3,4,5,6,4.可逆反应mA(g)nB(g)pC(s)HQ，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是 A.mn，Q0 B.mnp，Q0 C.mn，Q0 D.mnp，Q0,解析由左图知，升温v逆v正，即平衡逆向移动，正反应为放热反应，Hv逆，平衡正向移动，则正反应为气体系数减小的反应，即mn。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析线上的点为平衡点，所以a、b点是平衡点，c点对应的平衡点在c点上方，说明NO的转化率变大才能达到平衡，反应应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，正确；d点反应应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。,5.如图所示曲线表示
14、其他条件一定时，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)Hv逆的点是 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点,答案,解析,1,2,3,4,5,6,6.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(下图中，p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，t表示反应时间)：,答案,解析,1,2,3,4,5,6,根据以上规律判断(填“”“”或“”)： (1)反应：p2_p1，H_0。,解析对反应而言，增大压强，平衡向右移动，A的转化率(A)增大，所以p2p1；图(a)表示随温度升高，(A)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，H0。,1,2,3,4,5,6,(2)反应
15、：T1_T2，H_0。,解析图(b)表示在两种不同温度下，C的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。T1温度下n(C)增加得快，且先达到平衡，说明T1T2，由T1T2，降低温度，n(C)增大，说明平衡向右移动，H0。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析图(c)表示随起始时n(B)的增大，在两种不同温度下C的体积分数(C)先增大后减小的变化曲线。T2时(C)高于T1时的(C)，可能有两种情况：若T2T1，即升温平衡右移，H0；若T2T1，即降温平衡右移，H0。,(3)反应：若T2_T1，H_0。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(或),解析图(d)所呈现的信息是随压强的增大，A的平衡转化率不变，但T2时(A)比T1时(A)大。若T2T1，则升温平衡右移，H0；若T1T2，则升温平衡左移，H0。,(4)反应：若T2_T1，H_0。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,答案 (或),
