化学反应速率图像专题培训课件.ppt

一、一、“v v t”图象图象二、二、“v v T(或或P)”图象图象(每种图象均按不可逆反应和每种图象均按不可逆反应和可逆反应两种情况分析可逆反应两种情况分析)知识内容：知识内容：一、一、“v v t”图象图象1.不可逆反应的不可逆反应的“v v t”图象图象(以锌与稀硫酸反应为例以锌与稀硫酸反应为例)分析：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。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。在效果相反。在t0t1内，一种因素起主内，一种因素起主导作用；在作用；在t1t2内，另一种因素起主内，另一种因素起主导作用。作用。根据根据实验情景，气体情景，气体(生成的生成的H2)在常在常压下是不断排出的。下是不断排出的。硫酸的起始浓度最大，随硫酸的起始浓度最大，随着反应的进行着反应的进行,因因c(H+)减小，故反应速率减小。然而活泼金属与减小，故反应速率减小。然而活泼金属与H+的反应是放热的反应是放热的，体系温度升高使反应速率增大。在的，体系温度升高使反应速率增大。在t0t1内，内，温度的影响温度的影响起主起主导作用；在作用；在t1t2内，内，浓度的影响浓度的影响起主起主导作用。作用。v vtt0t1t2 氯氯酸酸钾钾和和亚亚硫酸硫酸氢钠发氢钠发生氧化生氧化还还原反原反应应，用，用ClO3表示的反表示的反应应速率如速率如图图曲曲线线所示，已知所示，已知ClO3的氧化性随的氧化性随c(H+)的增大而增的增大而增强强，有关方程式有关方程式为为：ClO3+3HSO3=Cl+3H+3SO42 （1）反应开始时反应速率加快的原因是）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）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）图中阴影部分的面积表示的意义是_。练习练习反反应应有有H+生成，随着生成，随着c(H+)的增大，的增大，ClO3的氧化性增的氧化性增强强随着反应物的消耗，反应物的浓度减小随着反应物的消耗，反应物的浓度减小v vtt1t2从从t1到到t2这段时间内，这段时间内，ClO3的物质的量浓度的减小量的物质的量浓度的减小量考点 4化学反应速率图像及其应用类型类型1物质的量物质的量(或浓度或浓度)时间图像及其应用时间图像及其应用例如：某温度时，在定容例如：某温度时，在定容(V L)容器中，容器中，X、Y、Z 三种物质三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图的物质的量随时间的变化曲线如图 所示。所示。图 3151根据图像可进行如下计算：根据图像可进行如下计算：(1)某物质的反应速率、转化率。某物质的反应速率、转化率。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比，如确定化学方程式中的化学计量数之比，如 X、Y、Z 三种三种物质的化学计量数之比为物质的化学计量数之比为(n1n3)(n2n3)n2。【典例 1】一定温度下，在一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，的密闭容器中，X、Y、Z 三种三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图气体的物质的量随时间变化的曲线如图 所示：所示：（1）写出反应的化学方程式；）写出反应的化学方程式；（2）反应开始到反应开始到 10 s，用，用 Z 表示的平均反应速率；表示的平均反应速率；（3）反应开始到）反应开始到 10 s 时，求时，求出出Y 的转化率为的转化率为。1浓度浓度(1)规律规律 增大反应物增大反应物(或生成物或生成物)的浓度，正反应的浓度，正反应(或逆反应或逆反应)速速率立即增大，逆反应率立即增大，逆反应(或正反应或正反应)速率瞬时不变，随后增大速率瞬时不变，随后增大 同理可得减小浓度的情况同理可得减小浓度的情况类型类型2速率速率时间图像及其应用时间图像及其应用(2)图象图象N2+3H2 2NH32温度温度(1)规律规律 升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反应速率增加升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反应速率增加的倍数大于放热反应速率增加的倍数的倍数大于放热反应速率增加的倍数 降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减小降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减小的倍数大于放热反应速率减小的倍数的倍数大于放热反应速率减小的倍数 总之，温度对吸热反应速率的影响大总之，温度对吸热反应速率的影响大(2)图象图象N2+3H2 2NH3 H0 3压强压强(1)规律规律增大压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速增大压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均增大，气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气率均增大，气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数体体积之和小的一侧增加的倍数减小压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速减小压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气率均减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数体体积之和小的一侧减小的倍数总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大4催化剂催化剂(1)规律规律当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地改当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率能改变平衡转化率(2)图象图象【典例【典例 2】某温度下，在密闭容器里某温度下，在密闭容器里2、2、3三种气态物三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应质建立化学平衡后，改变条件，对反应222 23（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。(图图A上逆下正、图上逆下正、图B上正下逆、图上正下逆、图D为跳跃型，上逆下正为跳跃型，上逆下正)1、加催化剂对速率影响的图象是（、加催化剂对速率影响的图象是（）。）。2、增大、增大2的浓度对速率影响的图象是（的浓度对速率影响的图象是（）3、减小减小反应容器体积对速率影响的图象是（反应容器体积对速率影响的图象是（）。）。4、升温对速率影响的图象是（、升温对速率影响的图象是（）例例：合成氨反应：合成氨反应：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 H c+d H0 B.开始时开始时充入充入C和和D：a+bc+d Hc+d H0 D.开始时开始时充入充入A和和B：a+bc+d H0正正正正v vt0T1T2（）正正正正v vt0P1P2（）B逆逆正正逆逆v vt0P1P2 2.对于达到平衡状态的可逆反应：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，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如下图所示。则关于下图所示。则关于X、Y、W、Z物质的集聚状态物质的集聚状态可能是（可能是（）A.W、Z均为气体，均为气体，X、Y 中有一种是气体中有一种是气体 B.W、Z中有一种是气体，中有一种是气体，X、Y均为非气体均为非气体 C.X、Y、Z均为气体，均为气体，W为非气体为非气体 D.X、Y均为气体，均为气体，W、Z中有一种是气体中有一种是气体C D练习练习 3.下图是合成氨的反应下图是合成氨的反应(N2+3H2 2NH3；H0Hp+qM+n”、“正正逆逆增大、增大、不变、减小不变、减小 例例3.反应反应A(g)+B(g)C(g);H0 已达平衡，升高温已达平衡，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（）时间的曲线为（）解解析析：首首先先要要把把握握大大方方向向，即即升升温温使使正正、逆逆反反应应速速率率都都变变大大，所所以以B不不是是正正确确答答案案；再再看看起起点点和和终终点点，由由于于原原反反应应是是平平衡衡的的(V逆逆=V正正)，因因而而起起点点相相同同，又又由由于于再再次次达达到到平平衡衡(V正正V逆逆)，因因而而终终点点相相同同，故故A不不是是正正确确答答案案；由由于于正正反反应应是是放放热热反反应应，所所以以升升温温使使V正正和和V逆逆都都增增大大，但但逆逆反反应应增增大大得得更更多多，故故V逆逆更更 大大，即即V逆逆曲曲 线线 斜斜 率率 的的 大大，故故 正正 确确 答答 案案 为为C。正正逆逆v vTAv vT正正逆逆Bv vT正正逆逆Cv vT正正逆逆D 这这是是表表示示平平衡衡移移动动中中的的速速率率。T1时时的的平平衡衡，升升温温到到T2时时建建立立新新平平衡衡，V V 吸吸，V V 放放，V V吸吸曲曲线线始始终终在在上上方方。有有学学生生认认为为靠靠近近T2时时，V V吸吸曲曲线线的的斜斜率率变变小小了了，不不正正确确。其其实实，温温度度从从T1上上升升到到T2，V V吸吸，V V放放，这这时时速速率率的的改改变变要要影影响响到到反反应应物物和和生生成成物物的的浓浓度度由由于于V V吸吸增增加加得得多多，相相应应物物质质的的浓浓度度减减少少得得多多，将将使使其其速速率率减减缓缓；而而相相反反方方向向的的物物质质浓浓度度增增加加得得多多，将将使使其其速速率率增增加加，最最终终达达到到V V吸吸 V V放放，建建 立立 新新 的的 平平 衡衡 状状 态态 为为 止止。1.符合下列两个符合下列两个图图象的反象的反应应是是(C表示反表示反应应物的物物的物质质的量分的量分数，数，n n表示速率表示速率，p表示表示压压强强，t表示表示时间时间)（）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=+893.7KJ/molD.CO.CO2 2(g)+(g)+C(s)2CO(g)CO(g)；H=-174KJ/mol H=-174KJ/mol练习练习正正逆逆v vP0C C0t6000C4000C H0正反应气体体积数增大正反应气体体积数增大AD