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化學反應速率的圖像題 高考頻度：★★★★☆ 難易程度：★★★☆☆ 根據vt圖分析外界條件改變對可逆反應A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0的影響。該反應的速率與時間的關系如圖所示： 可見在t1、t3、t5、t7時反應都達到平衡，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是 A．使用了催化劑、增大壓強、減小反應物濃度、降低溫度 B．升高溫度、減小壓強、減小反應物濃度、使用了催化劑 C．增大反應物濃度、使用了催化劑、減小壓強、升高溫度 D．升高溫度、減小壓強、增大反應物濃度、使用了催化劑 【參考答案】D 【題后反思】從“斷點”入手突破改變的條件：可逆反應達到平衡后，若某一時刻外界條件發(fā)生改變，可能使vt圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點”。根據“斷點”前后的速率大小，即可對外界條件的變化作出判斷。如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92.4 kJmol－1，其反應速率與時間關系如圖所示： 則t2時刻改變的條件是升高溫度而不是增大壓強。原因是t2時刻出現(xiàn)“斷點”，且v′(正)、v′(逆)均增大，故改變的條件應從“升高溫度”或“增大壓強”兩方面分析，又因v′(逆)>v′(正)，平衡逆向移動，故改變的外界條件是升高溫度。 化學反應速率的兩類圖像分析 1．物質的量(或物質的量濃度)—時間圖像 物質的量(或物質的量濃度)—時間圖像主要反映了反應物、生成物的量與反應時間的定量關系。 一般情況下，可以利用該類圖像確定化學方程式和計算某物質在某時間段內的平均反應速率。 2．速率—時間圖像 （1）放熱反應的速率—時間圖像 如Zn與足量鹽酸的反應，化學反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。 ①AB段，反應放熱，溫度升高，v增大 ②BC段，反應物濃度減小，v減小 （2）外界條件改變的v(v正、v逆)—t圖像 ① 增大反應物濃度 減小反應物濃度 ② 升高溫度 降低溫度 ③ 增大壓強(V減小) 減小壓強(V增大) ④使用催化劑(或等體反應的加壓) 【注】對于等體反應，減壓時vt圖為 1．某學生用純凈的Cu與過量濃HNO3反應制取NO2，實驗結果如圖所示，對圖中曲線的描述正確的是 A.OA段表示開始時，反應速率稍慢 B.AB段表示反應速率較快，可能因為產物有催化作用 C.BC段表示反應速率最快，在該時間內收集到的氣體最多 D.OC線表示隨時間增加，反應速率逐漸增大 2．一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是 A.反應開始到10 s，用Z表示的反應速率為 0.158 molL-1s-1 B.反應開始到10 s，X的物質的量濃度減少了0.79 molL-1 C.反應開始到10 s，Y的物質的量濃度減少了0.395 molL-1 D.反應的化學方程式為X(g)+Y(g)Z(g) 3．已知：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=－49.0 kJmol－1。一定條件下，向體積為1 L的恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如圖所示。下列敘述中正確的是 A．3 min時，用CO2的濃度表示的正反應速率等于用CH3OH的濃度表示的逆反應速率 B．從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v(H2)=0.225 molL－1min－1 C．13 min時，向容器中充入2 mol氦氣，該反應的化學反應速率增加 D．13 min時，向容器中充入2 mol氦氣，CO2的轉化率增加 4．在容積不變的密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。下列各圖表示當其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，其中分析正確的是 A．圖Ⅰ表示溫度對化學平衡的影響，且甲的溫度較高 B．圖Ⅱ表示t0時刻使用催化劑對反應速率的影響 C．圖Ⅲ表示t0時刻增大O2的濃度對反應速率的影響 D．圖Ⅳ表示t0時升溫對反應速率的影響 5．向某密閉容器中加入0.15 molL－1 A、0.05 molL－1 C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化如圖中甲圖所示[t0～t1時c(B)未畫出，t1時c(B)增大到0.05 molL－1]。乙圖為t2時刻后改變反應條件，平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況。 （1）若t4時改變的條件為減小壓強，則B的起始物質的量濃度為___molL－1。 （2）若t5時改變的條件是升溫，此時v(正)>v(逆)，若A的物質的量減少0.03 mol時，容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫出反應的熱化學方程式：___________________________________。 （3）t3時改變的某一反應條件可能是________(填字母)。 a．使用催化劑 b．增大壓強 c．增大反應物濃度 （4）在恒溫恒壓下通入惰性氣體，v(正)________v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。 1．【答案】A 2．【答案】C 【解析】各物質相關物理量的變化如表所示: 反應的化學方程式為X(g)+Y(g)2Z(g)。 X Y Z 物質的量變化/mol 1.20-0.41=0.79 1.00-0.21=0.79 1.58-0=1.58 濃度變化/molL-1 =0.395 =0.395 =0.79 反應速率/molL-1s-1 0.039 5 0.039 5 0.079 反應速率之比 1∶1∶2 3．【答案】B 【解析】A項，3 min時反應還沒有平衡，錯誤；B項，v(H2)=3v(CO2)==0.225 molL?1min?1，正確；C項，由于容器的體積沒有變化，所以各成分的濃度沒有變化，化學反應速率不變，錯誤；同理，平衡沒有移動，D錯誤。 4．【答案】B 【解析】A項，乙先達到平衡，反應快，溫度高；C項，增大c(O2)時，逆反應速率瞬時不變，圖像應連續(xù)；D項，升溫對吸熱方向(逆方向)速率增大的多。 5．【答案】（1）0.02 （2）3A(g) 2C(g)＋B(g) ΔH＝＋100a kJmol－1 （3）ab （4）＝