微专题：化学反应的限度和速率的图像 课件（共31张ppt）2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

(共31张PPT)
化学反应的限度和速率的图像
第2章 化学反应的方向、限度与速率
化学平衡的有关图像是中学化学中基础图像知识的一个重要方面,它能把抽象的化学平衡理论形象、直观地表述出来,要求能熟练地解答化学图像问题。
影响化学反应速率的外界因素
影响因素 单位体积内 反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物浓度
升高温度
正催化剂
增加
不变
不变
不变
增加
增加
增加
增加
增加
增加
增加
增加
分析解答化学平衡图像问题要注意以下几点：
⑴看懂图像：
一看面(横坐标与纵坐标)；
二看线(线的走向、变化的趋势)；
三看点(线的起点、交点及拐点)；
四看要不要作辅助线(如等温线、等压线)。
⑶方法技巧：①利用图像判断外界条件对平衡的影响时，必须找准是一种平衡状态到另一种平衡状态的变化。②平衡图像曲线上的每一个点都代表在该条件下体系的平衡状态，而曲线外的点表示该条件下体系未达到平衡。
⑵联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，要求熟练准确。
分析解答化学平衡图像问题要注意以下几点：
速率—时间图像(v－t图)
1.浓度改变
共同特点：在t1时刻改变条件时，正、逆反应速率只有一个出现突变。
速率—时间图像(v－t图)
2.压强改变
已知反应mA(g)＋nB(g) eC(g)，其他条件不变，只改变压强p。
共同特点：在t1时刻改变条件时，正、逆反应速率都出现突变。
速率—时间图像(v－t图)
3.温度改变
已知反应mA(g)＋nB(g) eC(g) ΔH<0，只改变温度。
共同特点：在t1时刻改变条件时，正、逆反应速率都出现突变。
速率—时间图像(v－t图)
4.使用催化剂
1.乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)＋2H2(g) C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是
A.t1时升高温度
B.t3时加入催化剂
C.t4时压缩反应容器的容积，使体系压强增大
D.在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2～t3
√
√
转化率(含量)—时间图像
1.转化率(α)或者百分含量(%)等在不同温度或压强下随时间变化的图像——单一条件
看拐点：
先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。
想原理：
温度高低→ΔH；压强大小→气体化学计量数
(1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。
(2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应。
(3)图Ⅲ中反应产物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)
转化率(含量)—时间图像
2.转化率(α)或者百分含量(%)等在不同温度或压强下随时间变化的图像——多条件
A(g)＋B(g) xC(g)
图像中有三个量时定“一”议“二”，利用控制变量法、结合“先拐先平数值大”原则分析化学平衡图像。T相同时比较p：p2>p1，x＝1；
p相同时比较T：T2>T1正反应吸热
2.已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是
√
3.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
√
4.可逆反应：aA(g)＋bB(s) cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是
A.T10
B.T1>T2　ΔH<0
C.p1D.p1√
温度(压强)的相关图像
1.恒温(恒压)图像
在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。
序号 图像示例 方法指导
Ⅰ 反应aA(g)＋bB(g) cC(g)在不同温度下(T1(2)作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应
Ⅱ 反应aA(g)＋bB(g) cC(g)在不同压强下(p1＜p2)，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示。 (1)选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH <0；
(2)作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a＋b>c
温度(压强)的相关图像
2.速率—压强(或温度)图像
(1)可逆反应mA(g) nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像：
方法指导　①根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的ΔH，则：Q<0；
②根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后气体体积的变化，则：m>n。
特别注意　图中交点是平衡点，分析温度、压强对化学平衡影响时，一般选择交点之后的曲线的变化来判断。
(2)某可逆反应中，温度的变化对正、逆反应速率的影响如图所示：
方法指导：根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断该可逆反应的正反应为吸热反应。
5.某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A.图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系
B.图甲中，d点表示温度为T0时，反应已经达到平衡
C.图乙中，温度恒定时，a、b两点对应的反应速率：va>vb
D.图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向逆反应方向进行
√
6.在不同温度及压强下，下列平衡体系aA(g)＋bB(g) qG(g)中G的百分比如图所示。据此，下列对该反应的推断正确的是
A.温度升高，正反应速率降低
B.逆反应是放热反应
C.温度一定时，减小压强可增加G的含量
D.反应方程式中的化学计量数：a＋b>q
√
几种特殊图像
序号 图像示例 方法指导
(1) 如图，对于化学反应： mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。 注意：平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。
若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如下图所示：

1.平衡曲线
(1) 则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，v正>v逆； L线的右下方(F点)，v正(2) 其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示： 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如下图所示：

图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆
2.抛物线型
如图，对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0，M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正＞v逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度的影响情况。
方法指导　抛物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。
图像示例 方法指导
反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。 ①投料平衡曲线上的点均为平衡点；
②投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大
3.投料平衡曲线
7.在一定温度下，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是
A.SO2的起始量越大，混合气体中SO3的体积分数越大
B.a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
C.a、b、c三点的平衡常数：Kb＞Kc＞Ka
D.b、c点均为化学平衡点，a点未达到平衡且反应正向进行
√
8.反应mX(g) nY(g)＋pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的ΔH＞0
B.m＞n＋p
C.B、C两点化学平衡常数：KB＞KC
D.A、C两点的反应速率：v(A)＜v(C)
√
√