7.3化学反应的速率 工业合成氨.ppt

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1、第3节 化学反应的速率工业合成氨,考点一 化学反应速率的计算及大小比较 【核心知识通关】 1.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的_或 生成物浓度的_来表示,减少,增加,2.数学表达式及单位： v= ，单位为molL-1min-1或molL-1s-1。 如密闭容器中，合成氨的反应N2+3H2 2NH3， 开始时c(N2)=8 molL-1，2 min后c(N2)=4 molL-1， 则用N2表示的反应速率为_,2 molL-1min-1,3.化学反应速率与化学计量数的关系： 对于已知反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)，其化学 反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位 相

2、同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中 各物质的_之比，即v(A)v(B)v(C)v(D) =_,化学计量数,mnpq,如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)+B(g)=2C(g)，加入2 mol A，1 s后剩余 1.4 mol，则v(A)=_，v(B)= _，v(C)=_,0.3 molL-1s-1,0.1 molL-1s-1,0.2 molL-1s-1,特别提醒】 (1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体

3、来表示化学反应速率,典题技法归纳】 (2016郑州模拟)反应aA(g)+bB(g) cC(g) (H0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在 、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线 如图所示,回答问题： (1)反应的化学方程式中，abc为_。 (2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_,解析】(1)由题图知，A、B、C三种气体达到平衡时浓度的变化值分别为1.00 molL-1、3.00 molL-1、2.00 molL-1，在一定时间内，三种气体浓度的变化量之比等于化学计量数之比，则abc=132,2)v(A)= =0.05 molL-1min-1， v(A)=

4、0.025 molL-1min-1， v(A)= =0.012 molL-1min-1， 则三个阶段A的平均反应速率从大到小的排列次序为 v(A)v(A)v(A,答案：(1)132 (2)v(A)v(A)v(A,母题变式】 (1)计算阶段用B表示的反应速率是_。 提示：0.15 molL-1min-1。v(B)=3v(A)= 0.05 molL-1min-13=0.15 molL-1min-1或 v(B)= =0.15 molL-1min-1,2)根据图象判断阶段改变的条件可能是_。 提示：分离出C。阶段，开始C的浓度减小为0，而A、B的浓度在原来的基础上逐渐减小，因此改变的条件可能是从反应混

5、合物中分离出C,归纳总结】化学反应速率计算、比较的方法 1.公式法： (1)v(A)= (2)同一反应速率，用不同的物质表示时，反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,2.“三段式”法： (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量,3)根据已知条件列方程式计算。 例如，反应mA+nB pC t0 s/molL-1 a b 0 转化/molL-1 x t1 s/molL-1 a-x b,3.比较方法： (1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)换算成用同一物质表示的反应速率，再比较数值的 大小。 (3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一

6、 般反应aA+bB=cC+dD，比较 与 ，若 ，则A表示的反应速率比B大,高考模拟精练】 1.(2015福建高考)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(,A.a=6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C.b318.2 D.不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同,解析】选D。A.根据表格的数据可知：在328.2 K 时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与 速率的变化关系可知在328.2 K时，蔗糖的浓度每减小 0.100 molL-1，速率减小1.50 mmolL-1min-1，所 以在浓度是0.400 molL-

7、1时，水解的速率是 6.00 mmolL-1min-1，即a=6.00，正确。B.根据表 格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度,水解速率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的 温度，则对反应速率的影响因素可能相互抵消，即反 应速率可能不变，正确。C.在浓度不变时，升高温 度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于 在浓度是0.600 molL-1时，当318.2 K时水解速率是 3.60 mmolL-1min-1，现在该反应的速率是 2.16 mmolL-1min-13.60 mmolL-1min-1，所以,反应温度低于318.2 K，即b318.2，正确。D.温度不同时，在相同的

8、浓度时反应速率不相同，浓度减少一半时所需的时间也不同，错误,2.(2016莱芜模拟)反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g) 在5 L的密闭容器中进行反应，30 min后，C的物质的 量增加了0.30 mol，下列叙述正确的是() A.30 min内A的平均反应速率是0.010 molL-1min-1 B.容器中D的物质的量一定增加了0.45 mol C.容器中A、B、C、D的物质的量的比一定是 4546 D.容器中A的物质的量一定增加0.30 mol,解析】选B。v(C)= =0.002 molL-1min-1， 速率之比等于化学计量数之比，所以v(A)=v(C)= 0.002 m

9、olL-1min-1，故A错；C的物质的量增加了 0.30 mol，根据方程式4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g) 可知，生成D的物质的量为0.45 mol，故B正确；30 min 后，容器中A、B、C、D的物质的量的比与起始投入的量 及转化率有关，可能为4546，可能不是，故C错,误；C的物质的量增加了0.30 mol，根据方程式4A(g) +5B(g) 4C(g)+6D(g)可知，参加反应的A的物质的 量为0.30 mol，A减小0.30 mol，故D错误,3.(2016韶关模拟)为探讨反应X+Y Z中反应速率 与反应物浓度的关系，实验测得X、Y的初始浓度与生 成物Z的浓度达到0

10、.004 2 molL-1时所需的时间如表 所示。下列关于该反应的反应速率的判断，正确的是 (,A.与c(X)成正比且与c(Y)成正比 B.与c(X)成正比且与c(Y)无关 C.与c2(X)成正比且与c(Y)成正比 D.与c2(X)成正比且与c(Y)成反比,解析】选C。对比实验1和实验2两组数据可知，X的 物质的量浓度增加1倍，而达到平衡的时间缩短为原来 的 ，故反应速率与c2(X)成正比，对比实验2和实验3 两组数据可知，Y的物质的量浓度变为原来的 ，达到 平衡的时间增加1倍，故化学反应速率与c(Y)成正比， C项正确,加固训练】1.(2016洛阳模拟)将4 mol A气体和 2 mol B

11、气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生 如下反应： 2A(g)+B(g) 2C(g) 若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1，现有下列几 种说法,用物质A表示的反应的平均速率为0.3 molL-1s-1 用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL-1s-1 2 s时物质A的转化率为70% 2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1 其中正确的是() A.B.C.D,解析】选B。根据题意列出“三段式”如下： 2A(g)+B(g) 2C(g) 2 1 2 起始量4 mol 2 mol 0 变化量1.2 mol 0.6 mol 1.2 mol 2 s后 2.8 mol 1.4 mol

12、 1.2 mol,求得v(A)=0.3 molL-1s-1，v(B)=0.15 molL-1 s-1，A的转化率为30%，2 s时c(B)=0.7 molL-1,2.(2014大纲版全国卷节选)化合物AX3和单质X2在一 定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题： 反应AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容积为10 L的密闭容 器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同 条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示,1)列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速 率v(AX5)=_。 (2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)由大到小的次序为_

13、(填实验序号)；与 实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是： b_、 c_,3)用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，表示AX3的平衡转化率，则的表达式为_；实验a和c的平衡转化率：a为_、c为_,解析】(1)根据压强之比=物质的量之比，有120/160 =n/(0.2+0.2)，n=0.3 mol，达到平衡时体系中总物质 的量等于0.3 mol，设生成AX5的物质的量为x mol,AX3(g)+X2(g) AX5(g) 起始(mol)：0.2 0.2 0 平衡(mol)：0.2-x0.2-x x 0.2-x+0.2-x+x=0.3，x=0.1，v(AX5)=0.1 mol/(1

14、0 L 60 min)=1.710-4molL-1min-1,2)由图中曲线分析可知，曲线越陡，表明反应速率越快，即反应速率bca；与a相比，b的反应速率加快，但平衡状态没有改变，因此改变的条件是加入催化剂；与a相比，c的反应速率加快，由于反应容器的容积和起始物质的物质的量不变，而起始压强增大，因此改变的条件是升温,3)用三段式分析：设转化率为 AX3(g)+X2(g) AX5(g) 起始时/mol： 0.2 0.2 0 变化量/mol： 0.2 0.2 0.2 平衡时/mol： 0.2-0.2 0.2-0.20.2,据题意有 化简得=2(1- )； 将图中p0、p的数据代入上述计算式得a=2

15、(1- ) =2(1- )=50%； c=2(1- )=2(1- )=40,答案：(1) =1.710-4molL-1min-1 (2)bca 加入催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变 升高温度。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的物质的量未改变，但起始总压强增大) (3)=2(1- )50%40,考点二 影响化学反应速率的因素工业合成氨 【核心知识通关】 1.影响化学反应速率的因素： (1)内因(主要因素)。 反应物本身的_,性质,2)外因(其他条件不变，只改变一个条件,增大,减小,增大,减小,增大,减小,加快,2.理论解释有效碰撞理论： (1)活化分子、活

16、化能、有效碰撞。 活化分子：能够发生_的分子,有效碰撞,活化能(如下图)： 图中E1为_，使用催化剂时的活化能为_，反应 热为_,活化能,E3,E1-E2,有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞,2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系,3.影响金属与酸反应的因素： (1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生 成氢气的速率：铁_铝(填“大于”“小于”或 “等于”,小于,2)对于Fe+2HCl=FeCl2+H2，改变下列条件对生 成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不 变”) 升高温度：_； 增大盐酸浓度：_； 增大铁的质量：_,增大,增大,不变,增加盐酸体积：_； 把铁片

17、改成铁粉：_； 滴入几滴CuSO4溶液：_； 加入CH3COONa固体：_； 加入一定体积的Na2SO4溶液：_,不变,增大,增大,减小,减小,4.工业合成氨： (1)反应特点。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H_0S_0,2)合成氨适宜条件的选择。 降低温度，有利于合成氨反应正向移动，但温度越 低，反应速率_，且催化剂的活性有一个适宜的温 度。工业合成氨选用温度以_左右为宜,越慢,700 K,增大压强，有利于合成氨反应正向移动，但压强越 大，对设备的要求越高，成本越大。工业合成氨的压 强大致可分为_(1107Pa)、_(21073 107Pa)和_(8.51071108Pa)三种类

18、型,低压,中压,高压,使用催化剂，能大幅度提高反应速率，工业合成氨 用_做催化剂； 按N2与H2的物质的量之比为_投料并及时分离 出_,铁,12.8,NH3,特别提醒】 (1)对于固体和纯液体物质，可认为其浓度是一个常数，改变它们的用量不会影响化学反应速率。 (2)压强只能对有气体参与的化学反应的速率有影响，对无气体参与的化学反应的反应速率无影响,3)升高温度，不论对放热反应还是吸热反应，反应速率一定加快，但吸热反应速率增加的幅度更大,方法规律】外界条件对化学反应速率的影响的比较,高考模拟精练】 1.(2015上海高考)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是() A.升高温度，对正反应的

19、反应速率影响更大 B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大,解析】选B。A项，合成氨反应的正反应是放热反 应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增大，但是 对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对 逆反应速率影响更大，错误；B项，合成氨的正反应是 气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速 率影响更大，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡 正向移动，正确；C项，减小反应物浓度，使正反应的,速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，逆反应速率大于正反应速率，所以化学平衡逆向移动，错误；

20、D项，加入催化剂，使正、逆反应速率改变的倍数相同，正、逆反应速率相同，化学平衡不发生移动，错误,2.(2016阜阳模拟)为了研究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验，你认为不正确的是() A.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快 B.将大小、形状相同的铝条与稀硫酸和浓硫酸反应时，浓硫酸产生氢气快,C.将氢气和氯气分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照下有氯化氢生成 D.两支试管中分别加入相同体积的双氧水，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同,解析】选B。A项中大理石粉表面积大，反应速率快；B项中铝遇浓

21、硫酸钝化，不产生氢气；C项中强光照射条件下氢气和氯气反应快；D项中二氧化锰作催化剂，双氧水分解速率快,3.(2016福州模拟)某小组学生想研究不同物质对双氧水分解速率的影响，以生成气体量50 mL为标准，设计了如下实验方案,1)在该研究方案中，MnO2、KI和新鲜猪肝在双氧水分解的过程中可能起到_的作用。 (2)待测数据X为_,3)以下措施可以加快该实验中双氧水分解速率的是_(填选项序号)。 A.将双氧水的体积增大至200 mL B.将双氧水的浓度增大至30% C.加热装置A D.上下移动B装置使量气管内气体压强增大,4)从控制变量的原理来看，该方案是否合理_(填 “是”或“否”)。理由：_,

22、解析】(1)双氧水的体积和浓度均相同，加入的其他物质都是固体，且MnO2是H2O2分解的催化剂，所以可推知加入的其他物质可能也起到催化剂的作用。 (2)测定相同时间内生成O2的体积或生成相同体积O2所需的时间，依据题意选择测定生成50 mL O2所需的时间,3)增大反应物的浓度和升高温度都可加快反应速率。 (4)实验中要控制加入固体的质量相同,答案：(1)催化剂(或催化或改变化学反应速率或增大化学反应速率)(2)生成50 mL气体所需的反应时间 (3)B、C(4)否新鲜猪肝的质量应选用10 g,4.(2016蚌埠模拟)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。

23、在常温下按照如下方案完成实验,1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。 (2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_,3)实验和的目的是_。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_,4)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。 分析上图能够得出的实验结论是_,解析】(1)加入催化剂，能降低反应的活化能，使更 多的分子成为活化分子，加快化学反应速率。 (2)常温下，H2O2的pH约为6，则H2O2为弱酸，其电离方 程式为H2O2 H+,3)实验、中均没有使用催化剂，只是增

24、大了H2O2的浓度，故实验、的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的,4)实验、中H2O2的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是中酸性增强，中碱性增强。通过相同时间内产生O2的快慢()可得出如下结论：溶液的碱性增强，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增强，能减慢H2O2的分解,答案：(1)降低了活化能 (2)H2O2 H+ (3)探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率,加固训

25、练】1.(2016泉州模拟)100 mL浓度为 2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反应，为减慢反应速 率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法有() A.加适量6 molL-1HCl溶液 B.加数滴CuCl2溶液 C.加适量醋酸钠固体 D.加适量NaNO3溶液,解析】选C。加适量6 molL-1的盐酸，增大氢离子 的浓度，也增大了氢离子的物质的量，增大了反应速 率和生成氢气的总量，故A错误；因Zn过量，加数滴氯 化铜溶液，置换出Cu，构成原电池，加快反应速率， 且没有改变氢离子的物质的量，故B错误；加适量醋酸 钠固体，盐酸与适量醋酸钠固体反应生成弱酸：醋 酸，减小了氢离子的浓度，没有改变氢离子

26、的总物质,的量，化学反应速率减小，故C正确；加适量NaNO3溶液，则反应是锌与硝酸反应，没有氢气产生，故D错误,2.(2016衡水模拟)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是() A.移去部分SO3B.增大容器容积 C.通入大量O2 D.降低体系温度,解析】选C。选项A，移去部分SO3，导致正反应速率先不变后减小，错误；选项B，增大容器容积，导致压强降低，速率减慢，错误；选项C，通入大量氧气，化学反应速率加快，正确；选项D，降低体系温度，化学反应速率减慢，错误,3.(2015襄阳模拟)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示,下

27、列判断正确的是() A.在050 min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相 等 B.溶液酸性越强，R的降解速率越小 C.R的起始浓度越小，降解速率越大 D.在2025 min之间，pH=10时的平均降解速率为 0.04 molL-1min-1,解析】选A。在050 min内，pH=2和pH=7时反应物R 都完全反应，降解率都为100%，A正确；R的降解速率 与溶液的酸碱性及起始浓度均有关系，因此根据图中 曲线所示，由于起始浓度不同，故不能判断R的降解速 率与溶液酸碱性的直接关系，B、C错误；pH=10时，在 2025 min之间，R的平均降解速率为 = 0.0410-4molL-1mi

28、n-1，D错误,4.(2016厦门模拟)为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。 实验一探究铜和稀硝酸反应的产物。 实验装置如下图，气密性已检查,已知：FeSO4+NO=Fe(NO)SO4，该反应较缓慢，待 生成一定量Fe(NO)2+时突显明显棕色。 (1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾 斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是_ _ _,2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_ _ _。 (3)本实验A生成的气体中，若有NO2，B的实验现象为 _ _,若只有NO生成，B的实验现象是_ _ _,实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因 经过实验一，测得硝酸的浓

29、度小于6 molL-1，只有NO生成。当铜片与5 molL-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究,探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响 实验所得曲线和现象记录如下,表一,4)获得图2数据所需的测量仪器有_。 (5)从上述图表分析可得到的结论是_,探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响 表二 设计了如下实验，利用图1装置测定溶液突显明显棕色 的时间,6)请将上表二中将实验1的实验条件填写完整 _；_；_。 (7)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变 化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是_ _,解

30、析】(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的 支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸反应生 成CO2，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生 成NO2，对气体产物的观察产生干扰。 (2)在常温下，铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化 氮和水，化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O,3)本实验A生成的气体中，若有NO2，NO2溶于水生成硝酸，把Fe2+氧化成Fe3+，B瓶溶液出现黄色；若只有NO生成，FeSO4+NO=Fe(NO)SO4，该反应较缓慢，待生成一定量Fe(NO)2+时突显明显棕色。 (4)图2是铜与稀硝酸反应的温度-时间变化的曲线图，需

31、要测定温度与时间,5)由图2曲线和表一可知，反应到30 min时，反应速率已经较快了，再升高温度，反应速率增大有限，可知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素,6)表二研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响，实验1作为对照实验，铜片的质量、硝酸的体积应该与实验2、3完全一样，硝酸铜的质量是0。 (7)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，说明硝酸铜没有催化作用；就需要研究另一种产物NO对反应速率是否有影响,答案：(1)利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2，对气体产物的观察产生干扰 (2)3Cu +8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4

32、H2O (3)B瓶溶液出现黄色B瓶溶液出现棕色 (4)温度计和秒表(或使用pH传感器,5)反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素(6)5200 (7)研究NO对反应速率的影响,考点三 化学反应速率的图象及其应用 【核心知识通关】 1.全程速率-时间图象： 如Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况,原因解释： (1)AB段(v增大)，_ _。 (2)BC段(v减小)，_ _,因反应为放热反应，随反应进行,温度逐渐升高，导致化学反应速率逐渐增大,主要因为随反应进行，溶液中c(H,减小，导致化学反应速率减小,2.物质的量(或浓度)-时间图象： 例如，某温度时，在定容(V

33、L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,1)由图象得出的信息是 _是反应物，_是产物； t3时反应_，X、Y没有全部反应,X、Y,Z,达到平衡状态,2)根据图象可进行如下计算： 某物质的平均速率、转化率，如 v(X)=_； Y的转化率=_,确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三 种物质的化学计量数之比为_,n1-n3)(n2-n3)n2,3.外界条件对化学反应速率的影响图示,特别提醒】 (1)条件增强，曲线在原图象的上方；条件减弱，曲线在原图象的下方。 (2)浓度改变时，图象曲线一条连续，一条不连续；其他条件改变，图象曲线不连续,3)对于反应前后气体的化学计

34、量数之和相等的反应，改变压强时，v(正)、v(逆)同等倍数增大或减小，平衡不移动,4)改变条件以后：v(正)v(逆)，平衡正向移动；v(逆)v(正)，平衡逆向移动；v(正)=v(逆)，平衡不移动,方法规律】反应速率和化学平衡图象问题的解答方法 1.三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向,2.四要素分析法。看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点,3.先拐先平数值大。在含量-时间曲线中，先出现拐点 的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强 较大。对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 在转化

35、率-时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。 它所代表反应的温度高或压强大。这时如果转化率也 较高，则反应中m+np+q。若转化率较低，则表示m+n p+q,4.定一议二。图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。即确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或确定纵坐标所表示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系,5.不论是速率图象还是平衡图象，都要弄清纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系,高考模拟精练】 1.(2016淄博模拟)用如图所示的实验装置进行实验X和Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中可正确表示实验X和Y

36、的结果的是(,解析】选A。由镁和盐酸反应的化学方程式可知，两者反应时镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据浓度越大，化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快，体现在图象上即曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意,2.(2016上海静安区模拟)对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若其他条件都不变，探究催化剂对 反应的影响，可得到如下两种v-t图象。下列判断正确 的是(,A.b1b2，t1t2 B.两图中阴影部分面积一定相等 C.A的平衡转化率后者大于前者 D.若m+np+q，则压强变大对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大,解析】选B

37、。催化剂可以加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，所以A中达到平衡时速率b1b2，错误；催化剂不影响平衡的移动，所以两图中阴影部分面积相等，B正确；两种情况下A的平衡转化率相等，C项错误；若m+np+q，则压强变大对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度小，D错误,3.(2016铜川模拟)T时在2 L的密闭容器中X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图(1)所示；若保持其他条件不变，反应温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图(2)所示,则下列结论正确的是() A.反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)=0.3 molL-1m

38、in-1 B.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g) 2Z(g) C.保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常 数K减小 D.若改变反应条件，使反应进程如图(3)所示，则改变 的条件是增大压强,解析】选B。根据图(1)可得，前3 min内v(X)= 0.1 molL-1min-1，A项错误；根据各物质的物质的 量变化之比等于其化学计量数之比，则n(X)n(Y) n(Z)=0.60.20.4=312，B项正确；由图(2) 可知，根据“先拐先平”的原则，T2T1，温度升高， Y的体积分数减小，平衡正向移动，平衡常数K增大，C 项错误；由图(1)和图(3)可知，平衡没有发生移动,仅仅是加快

39、了反应速率，而该反应是一个气体体积变化的反应，增大压强，平衡会发生移动，故在这里应该是使用了催化剂，D项错误,4.(2015全国卷节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、 药物等方面具有广泛用途。Bodensteins研究了下列反 应：2HI(g) H2(g)+I2(g)，在716 K时，气体混合 物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系 如下表,根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式 为_。 上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应 速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数， 则k逆为_(以K和k正表示)。若k正= 0.002 7 min-1，在

40、t=40 min时，v正=_min-1,由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母,解析】K= x(HI)=0.784， x(H2)=x(I2)=(1-0.784)2=0.108。 平衡时，v正=v逆，k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)， k逆= v正=k正x2(HI)，k正=0.002 7 min-1， 在t=40 min时，x(HI)=0.85，代入数据得v正1.95 10-3min-1,升高温度，正逆反应速率均增大，在图象上v正、v逆均上移；但平衡右移，x(HI)减少，在图象上数值减小，即

41、A点，平衡右移，x(H2)、x(I2)增大，在图象上数值增大，即E点,答案： 1.9510-3 A、E,加固训练】1.(2016武汉模拟)某研究小组 在实验室用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵(NH2COONH4) 溶液在不同温度下进行水解实验： NH2COONH4+2H2O NH4HCO3+NH3H2O，测得 c(NH2COO-)与反应时间的关系如图所示。据图判断下 列说法中正确的是(,A.012 min，初始浓度越大的实验，水解反应速率越 大 B.c(NH2COO-)将随反应时间的不断延长而不断减小 C.25时，06 min，v(NH2COO-)为0.05 molL-1 min-1 D.15时

42、，第30 min时，c(NH2COO-)为2.0 molL-1,解析】选C。A项，012 min，25时的水解反应速 率最大，错误；B项，随着反应时间的不断延长，反应 达到平衡状态后，c(NH2COO-)不再减小，错误；C项， 06 min，v(NH2COO-)= = 0.05 molL-1min-1，正确；D项，随着反应的进 行，反应速率不断减小，v(2430 min)2.0 mol L-1，错误,2.(2016泰州模拟)对于可逆反应：A(g)+B(s) C(s)+D(g)H0。如图所示为正、逆反应速率(v) 与时间(t)关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件： 加入A；加入催化剂；加压；

43、升温；减少 C，符合图示条件的是() A.B. C.D,解析】选A。从题干图看出，在t1时刻改变条件使正、逆反应速率均增大且平衡不移动，符合题意的只有加入催化剂和加压(此反应为气体体积不变的反应,3.(2014福建高考)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下,下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是() (注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相 应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1c2,解析】选A。因为根据表格数据分析，每隔10分钟，浓度变化数值相等，从而分析任一时间段内N2O浓度变化相等，A正确、B错误；分析数据可知，随着N2物质的量浓度的增大，半衰期增大，C错误；单

44、位时间内变化量相同，不同浓度下的转化率不同(浓度越小，转化率越大)，浓度相同转化率相同，D项错误,课时小结构建知识体系明确掌控重点 【脉络构建,核心要素】 1.化学反应速率计算的3个方法： (1)定义式法：v= 。 (2)比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比。 (3)三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算,2.影响化学反应速率的4个外界条件： (1)浓度。(2)温度。(3)压强。(4)催化剂,3.分析判断化学反应速率变化时的4项注意： (1)压强对反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，浓度不变，速率不变。 (2)温度改变，化学反应速率一定改变。 (3)不特别指明，催化剂一般是加快化学反应速率。 (4)固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率