1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 化学反应速率和反应限 度的图像分析 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像题的形式出现,在相关图像 的平面直角坐标系中,可能出现的物理量有物质的量、浓度、压强、时 间等。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三个步骤来分析解答。 (1)“一看”看图像 看面:理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。 看线:分清正反应和逆反应,分清突变和渐变、小变和大变;理解曲 线“平”与“陡”即斜率大小的意义;理解曲线的变化趋势并归纳出规 律。若图中有拐点,可按照先拐先平的规律,即较早出现拐点的曲线所 表示的反
2、应先达到平衡,对应的温度高、压强大。 看点:理解曲线上点的意义,特别是某些特殊点,如坐标轴的交点、 几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物,浓度减 小的是反应物,浓度增大的是生成物。 看辅助线:做横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。 看量的变化:弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。 (2)“二想”想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的化学反应速 率之比与化学计量数之比的关系、外界条件的改变对化学反应的影响以 及对正、逆反应速率的影响规律等。 (3)“三判断”利用有关规律,结合图像,通过对比分析,做出正确 判断。 1.(2019
3、天津期中联考)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种 气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A.t min时该反应达到化学平衡状态 B.反应开始到10 min,用X表示的反应速率为 0.079 molL1min1 C.反应开始到10 min时,Y的转化率为79% D.反应的化学方程式为X(g)2Y(g) 3Z(g) 12354 跟踪训练 12354 解析到10 min时该反应达到化学平衡状态,A错误; 反应进行到10 min时,X、Y均减少了0.79 mol,Z增加了1.58 mol,用X 表示的反应速率为 0.039 5 molL1min1,反应的化学方 程式为
4、X(g)Y(g) 2Z(g),B、D错误; 反应开始到10 min时Y的转化率为 100%79%,C正确。 12354 2.(2019湖北天门、仙桃、潜江高一期末)向绝热恒容密闭容器中通入SO2 和NO2,使反应SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g)在一定条件下达到平衡, 正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是 A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.t1t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段 12354 解析化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应 速率等于逆反应速率,且保持不变,c点
5、对应的正反应速率显然还在改变, 故一定未达平衡,A错误; a到b时正反应速率增加,反应物浓度不断减小,B错误; 随着反应的进行,反应物浓度减小,但正反应速率增大,说明体系温度 升高,正反应是放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C 错误; 因为反应一直正向进行,且ac段正反应速率一直在 增大,故SO2的转化率:ab段小于bc段,D正确。 12354 3.(2020黄冈浠水实验中学期中)鱼浮灵是一种化学增氧剂,主要成分为 过氧碳酸钠(2Na2CO33H2O2),分别在等 体积双氧水中加入少量Na2CO3、NaCl和 NaOH固体探究鱼浮灵增氧原理,实验结 果如图所示。下列说法不正确的是
6、A.Na2CO3对H2O2的分解有促进作用 B.加入NaCl后溶液溶解氧变化不明显 C.H2O2分解随pH增大而持续加快 D.鱼浮灵使用时应根据pH控制投放量 解析由图可知,加入Na2CO3后水中 的溶解氧增多,故说明加入Na2CO3后 促进了H2O2的分解,故A正确; 在双氧水中加入氯化钠后,溶液中溶 解氧不变,即加入氯化钠后对双氧水 的分解无催化作用,故B正确; 12354 根据双氧水加NaOH固体图可知,随 着溶液pH增大,溶解氧先增大后减 小,故双氧水的分解并不是随pH的 增大而持续加快,故C错误; 根据双氧水加NaOH固体图可知,溶 液pH对鱼浮灵中双氧水的分解速率 有影响,故应根据
7、溶液的pH来决定 鱼浮灵的投放量,故D正确。 12354 12354 4.(2020金华一中高一月考)氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反 应: Cl3H。已知该反应的速率随c(H)的增 大而加快。如图为用 在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应 vt图。下列说法中不正确的是 A.图中阴影部分的面积表示t1t2时间内 的物质的量的减少量 B.纵坐标为v(Cl)的vt曲线与图中曲线完全重合 C.反应开始时速率增大可能是c(H)所致 D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 12354 随着反应的进行,反应物的浓度减少,反应速率减小,所以 后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,故D
8、正确。 12354 5.(2019哈尔滨高一期中)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入 一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系 如图所示。 (1)t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 _v逆(填“”“”或“”)。 解析因为t1 min时化学反应没有达到平衡,反应仍然向正反应方向进行, 所以正反应速率大于逆反应速率,即v正v逆。 12354 (2)4 min内,CO2的转化率为_;CO的平 均反应速率v(CO)_。 71.4% 解析根据图像分析4 min内CO2的变化
9、量为0.7 molL10.2 molL1 0.5 molL1,转化率为 100%71.4%;CO在4 min内的变化 量为0.5 molL1,则4 min内的平均反应速率为v(CO) 0.125 molL1min1。 0.125 molL1min1 解析降低温度,化学反应速率降低,故正确; 因为铁粉是固体,减少铁粉的质量不影响化学反应速率,故错误; 保持压强不变,充入He使容器的体积增大,相当于减小反应物和生成物 的浓度,化学反应速率减慢,故正确; 保持体积不变,充入He使体系压强增大,但不影响反应物和生成物的浓 度,所以化学反应速率不变,故错误。 12354 (3)下列条件的改变能减慢其反应
10、速率的是_(填序号,下同)。 降低温度减少铁粉的质量保持压强不变,充入He使容器的体 积增大保持容积不变,充入He使体系压强增大 12354 (4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是_。 v(CO2)v(CO) 单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO 容器中气体压强不随时间变化而变化 容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 解析当v正(CO2)v逆(CO)时,说明化学反应达到平衡状态,而v(CO2) v(CO)不代表正、逆反应速率的关系,不能由此确定化学反应是否达到 平衡,故错误; 单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO说明化学反应的正、逆反 应速率相等,故正确; 由反应Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)知,该反应是反应前后气体体积相 等的反应,压强始终不变,故错误; 因为气体的平均相对分子质量与气体的质量和气体的物质的量有关,该 反应气体的物质的量不变,质量变化,当容器中气体的平均相对分子质 量不随时间而变化时,说明化学反应达到平衡状态,故正确。 12354