第六章　微专题四　解答化学反应速率图像题的思路 学案（含答案）

微专题四　解答化学反应速率图像题的思路
化学反应速率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、时间等。解题时，重点是理解图像的意义和特点。
1．关注图像中的“点、线、面”
(1)关注“面”——明确研究对象
理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。弄清楚是物质的量，还是浓度随时间的变化。
(2)关注“线”
①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。
②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。
(3)关注“点”
解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。
2．联系规律
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速率的影响规律等。
3．正确判断
根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的判断。
1．(2022·徐州高一阶段检测)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．t2时，v正＝v逆
B．t3时已处于平衡状态，升高温度平衡状态不会发生改变
C．t1时，容器内气体的总压强比t2时的大
D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4 mol·L－1
2.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．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
3．一定温度下，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 mol·L－1·min－1
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)
4.氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应：ClO＋3HSO===3SO＋Cl－＋3H＋。已知该反应的速率随c(H＋)的增大而加快。如图为用ClO在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应v－t图。下列说法不正确的是(　　)
A．图中阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClO的物质的量的减少量
B．纵坐标为v(Cl－)的v－t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
5．(2022·河北保定高一期中)恒温下在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
(1)该反应的化学方程式为_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)从开始至5 min，Y的平均反应速率为____________；X的转化率为____________________。
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的____________倍。
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是____________(填序号)。
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2
⑦某时刻v(X)＝3v(Y)且不等于零
⑧单位时间内生成2n mol Z，同时生成3n mol X
(5)在某一时刻采取下列措施能加快反应速率的是________(填字母)。
A．加催化剂
B．降低温度
C．体积不变，充入X
D．体积不变，从容器中分离出Y
微专题四　解答化学反应速率图像题的思路
跟踪训练
1．C
2．D　[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点到b点正反应速率增加，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a～c段正反应速率一直在增大，故SO2的转化率：a～b段小于b～c段，D正确。]
3．C
4．A　[图像为ClO在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应v－t图，则阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClO的物质的量浓度的减少量，故A错误；化学方程式为ClO＋3HSO===3SO＋Cl－＋3H＋，v(ClO)∶v(Cl－)＝1∶1，纵坐标为v(Cl－)的v－t曲线与图中曲线重合，故B正确；由化学方程式可知，反应开始时随着反应的进行，c(H＋)不断增大，反应的速率加快，由题目信息可知反应的速率随c(H＋)的增大而加快，故C正确；随着反应的进行，反应物的浓度减小，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正确。]
5．(1)3X(g)＋Y(g)2Z(g)　
(2)0.02 mol·L－1·min－1　60%　
(3)　
(4)③④⑤⑧　
(5)AC