高中化学化学反应速率的图像题选修4

化学反应速率的图像题
难易程度：★★★☆☆
根据vt 图分析外界条件改变对可逆反应A(g) ＋ 3B(g) 2C(g) ΔH<0 的影响。

该反应
的速率与时间的关系如图所示：
可见在t 1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t 8时都只改变了一个反应条件，
则下列对t 2、t 4、t 6、t 8时改变条件的判断正确的是
A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
【题后反思】从“断点”入手突破改变的条件：可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件
发生改变，可能使vt 图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。

根据“断点”前后
的速率大小，即可对外界条件的变化作出判断。

如N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) Δ H=－92.4 kJ· mol－ 1，其反应速率与时间关系如图所示：
则t 2 时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强。

原因是t 2 时刻出现“断点”，且v ′ （正）、
v′（逆）均增大，故改变的条件应从“升高温度”或“增大压强”两方面分析，又因
v′（逆）＞v′（正），平衡逆向移动，故改变的外界条件是升高温度。

化学反应速率的两类图像分析
1 ．物质的量（或物质的量浓度）—时间图像
物质的量（或物质的量浓度）—时间图像主要反映了反应物、生成物的量与反应时间的定
量关系。

一般情况下，可以利用该类图像确定化学方程式和计算某物质在某时间段内的平均反应
速率。

2．速率—时间图像
1 ）放热反应的速率—时间图像
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。

① AB段，反应放热，温度升高，v 增大
② BC段，反应物浓度减小，v 减小
2）外界条件改变的v（v 正、v
逆）—t 图像
增大压强（V减小）减
小压强（V增大）
④使用催化剂
（或等体反应的加
压）
1．某学生用纯净的Cu 与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述
正确的是
A.
OA段
表示
开始
时，
反应
速率
稍慢
B. AB 段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用
C. BC 段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多
D. OC 线表示随时间增加，反应速率逐渐增大 2．一定温度下，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
D. 反应的化学方程式为 X(g)+Y(g) Z(g)
3．已知 CO 2(g) ＋ 3H 2(g) CH 3OH(g) ＋ H 2O(g) Δ H =－ 49.0 kJ · mol － 1。

一定条
件下，向
体积为 1 L 的恒容密闭容器中充入 1 mol CO 2和 3 mol H 2，测得 CO 2和 CH 3OH(g)的浓度随 时间变化曲线如图所示。

下列叙述中正确的是
A ． 3 min 时，用 CO 2的浓度表示的正反应速率等于用 CH 3OH 的浓度表示的逆反应速率
B ．从反应开始到平衡， H 2的平均反应速率 v (H 2)=0.225 mol ·L
－ 1· min － 1
C ． 13 min 时，向容器中充入 2 mol 氦气，该反应的化学反应速率增加
D ． 13 min 时，向容器中充入
2 mol 氦气， CO 2的转化率增加
A. 反应开始到
B. 反应开始到 10 s ，
C. 反应开始到 10 s ， 0.79 mol ·L
Y 的物质的量浓度减少了
-1
0.395
-1
10 s ，X 的-1
4．在容积不变的密闭容器中进行反应2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g) Δ H<0。

下列各图表
示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D．图Ⅳ表示t0时升温对反应速率的影响
5．向某密闭容器中加入0.15 mol ·L － 1 A、
0.05 mol ·L
条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中
甲图所示[ t0～t 1 时c（B）未画出，t 1时c
（B）
增大到 0.05 mol·L － 1]。

乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反
应速率随
时间变化的情况。

1）若t 4 时改变的条件为减小压强，则 B 的起始物质的量浓度为
___mol·L
2）若t5时改变的条件是升温，此时v（正）>v
（逆），若 A的物质的量减少0.03 mol 时，
容器与外界的热交换总量为a kJ ，写出反应的热化学方程式：
－ 1 C 和一定量的B三种气体。

一定
3）t 3时改变的某一反应条件可能是（填字母）。

a．使用催化剂 b ．增大压强 c ．增大反应物浓度
4）在恒温恒压下通入惰性气体，_________ v（正）v（逆）（填“>”“＝”或“
<” ）。

1 ．【答案】 A
2．【答案】 C
【解析】各物质相关物理量的变化如表所示
反应的化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g) 。

3．【答案】 B
【解析】A项， 3 min 时反应还没有平衡，错误； B 项，v(H2)=3v(CO2)= =0.225
mol·L-1· min-1，正确；C项，由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，化
学反应速率不变，错误；同理，平衡没有移动，D错误。

4．【答案】 B
【解析】A项，乙先达到平衡，反应快，温度高；C项，增大c(O2) 时，逆反应速率瞬时不变，
图像应连续； D 项，升温对吸热方向( 逆方向 ) 速率增大的多。

5．【答案】( 1) 0.02
( 2) 3A(g) 2C(g) ＋ B(g) ΔH＝＋100a kJ· mol－ 1
3） ab （ 4）＝。