图像分析(温度对化学反应速率和平衡的影响)
图像分析(温度对化学反应速率和平衡的影响)
线c中乙酸乙酯产率 下降原因可能是？
反应放热，温度超过80 ℃ 时反应可能已达到平衡状 态，温度升高平衡向逆反 应方向移动，产率下降。
3、工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
CH3COOH(l)＋C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)
ΔH＝－8.62kJ· mol－1 已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、 78℃和77℃。某研究小组为探究反应温度、反应时间 （分别为20min、30min、40min）时对乙酸乙酯产率的 影响，在其他条件相同时，进行多次实验，实验结果如 图所示。 ②温度超过80℃时曲
NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线如图。 ①由图可以看出，脱硝工艺流程应在 有氧 （填“有氧”或“无氧”）条件下进行 ②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是？
温度升高，NOx和NH3反应的化学平衡向逆反应方向移动。
SNCR－SCR流程中发生的主要反应有： 4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1627.2kJ•mol－1； 6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1807.0 kJ•mol－1； 6NO2(g)＋8NH3(g) 7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2659.9 kJ•mol－1；
线c中乙酸乙酯产率 下降原因可能是？
温度过高，乙醇和乙酸大 量挥发，使反应物利用 率下降
4、捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 (NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它与CO2可发生如下可逆反应： (NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) △H 为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响，在某温度T1下，将一定量的 (NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)， 在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下， 保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度， 得到趋势图。
2018 寒假 第四讲 影响化学反应速率的因素及图像分析
第四讲影响化学反应速率的因素及图像分析一、复习回顾知识结构框架二、知识梳理课程引入：上节课我们学习了化学反应速率，这堂课我们重点来学习影响反应速率的因素。
考点1：影响化学反应速率的因素以及微观解释：1．决定因素（内因）：反应物的性质。
2．条件因素（外因）（1）浓度对化学反应速率的影响。
其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。
注意：此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。
原因：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。
（2）压强对化学反应速率的影响。
结论：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。
原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，因而可以增大化学反应的速率。
对于气体反应体系，充入“惰性气体”时反应速率变化情况：①恒容时：充入“惰性气体” −−−→引起总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。
②恒压时：充入“惰性气体”−−−→引起各反应物浓度减小−−−→引起反应、引起体积增大−−−→速率减慢。
（3）温度对化学反应速率的影响。
结论：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。
原因：①浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。
②温度升高，使分子运动的速率加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。
前者是主要原因。
③阿伦尼乌斯方程：k===A e –Ea/RT（Ｅa表示活化能）该方程表明：当Ｅa>0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率加快。
化学平衡图像的基本类型和分析方法
化学平衡图像的基本类型和分析方法一、化学平衡图像的基本类型1、速率—时间图（v-t图像）此类图像定性地揭示了v(正)、v（逆）随时间而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动（“变”）方向等。
←2NH3（g）中先补充N2和H2，如像平衡体系N2（g）+3H2（g）−→一段时间后又升高温度，其v-t图像如图2-30所示。
2、浓度—时间图（c-t图像）此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）含量在反应过程中的变化情况。
←AB从开始至达到平衡以后的c-t变化关系如图2-31所示。
此类如A+B−→图像要注意各物质曲线的折点（达平衡）时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
如果达到平衡后再改变条件，平衡发生移动，则依据平衡移动带来的浓度变化可以画出相应的c-t图像，依据c-t图像中浓度变化可以判断所变的条件。
如图2-32中，10min——15min内，c(SO2)、c(O2)减小的速率和c(SO3)增大的速率明显加快，可能的原因是加了催化剂或缩小了容器体积（增大了压强）或升高了温度；15min-20min内处于平衡状态；第20min时c(O2)“直线”增大后再慢慢减小，c(SO2)和c(SO3)分别在原起点上慢慢减小和增大，由此判断，第20min时的条件变化应是加入了氧气。
3、含量-时间-温度（压强）图此类图像表示的是不同的温度或压强下反应物或生成物的物质的量（体积）分数的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度（压强）下的平衡状态的物质的量分数比较等信息，由图像可以判断T1、T2或P1、P2的大小，再判断反应的∆H或气体物质的化学计量数关系（是吸热反应还是放热反应，或者是气体体积增大的含有缩小的反应）。
对←cC(g)，常见此于反应aA(g)+bB(g) −→类图像如图2-33所示。
4、恒压（温）线该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（P），常见类型有如图2-34所示两种：5、其他类型如图2-37所示是其他条件不变时，某反应物的最大（平衡）转化率（α）与温度）T）的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点种，表示v（正）>v（逆）的点是c,表示v（正）<v（逆）的点是a，而b、d点表示v（正）= v（逆）。
化学反应速率和化学平衡的图像
化学反应速率和化学平衡的图像
1．速率－时间图此类图像定性揭示了V正、V逆随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。
2．含量―时间―温度（压强）图常见的形式有下图所示的几种（C%指某产物百分含量，B%指某反应物百分含量），这些图像的折点表示达到平衡的时间，曲线的斜率反映了反应速率的大小，可以确定T(p)的高低（大小），水平线高低反映平衡移动的方向。
3．恒压（温）线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（c)或反应物的转化率( )，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下图：
小结
1．图像分析应注意“三看”
(1)看两轴：认清两坐标轴所表示的含义。
(2)看起点：从图像纵轴上的起点，一般可判断谁为反应物，谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点：一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，如横轴为时间，由拐点可判断反应速率。
2．图像分析中，对于温度、浓度、压强三个因素，一般采用“定一议二”的方式进行分析。
专题15 化学反应的速率和平衡图像题的分析(解析版)
专题15 化学反应的速率和平衡图像题的分析化学反应速率和化学平衡图像题是化学试题中的一类特殊题型，其特点为图像是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。
化学反应速率和化学平衡图像题分析方法如下。
1.看图像(1)看面，弄清楚横、纵坐标所表示的含义；(2)看线，弄清楚线的走向和变化趋势；(3)看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等；(4)看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等）；(5)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.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速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。
3.作判断利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。
例1．（2022·河南·高一期中）在恒温恒容条件下，发生反应2A(g)+xB(g)2C(g)，反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图中曲线甲、乙所示，已知x为整数。
下列说法正确的是A．x=3B ．曲线乙表示的是物质A 在反应进程中的浓度变化C ．10~30min 内v(C)=0.05mol·L -1·min -1D ．c 点对应物质的浓度与d 点对应物质的浓度相等【答案】A【解析】A ．由分析可知x=3，A 正确；B ．由分析可知曲线乙表示的是物质C 在反应进程中的浓度变化，B 错误；C ．10~30min 内，-1-1(B)=(2-1)mol L =1mol L c ⋅⋅∆，-1-11mo/L v(B)==0.05mol L 20min ⋅，v(B):v(c)=3:2，则-122v(c)=v(B)=0.05mol L 33⨯⋅，C 错误；D ．由图可知c 对应物质的浓度为1.6 mol·L -1，d 点对应物质的浓度为0.6 mol·L -1，D 错误；故选A 。
化学反应速率及图像
v正
v逆 t
达平衡时反应物B的浓度减小量
面积意义——浓度
化学反应速率是受到一定条件影响的
外在条件对反应速率的影响——综合
——数形结合类 注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势
1、 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，以下判断正确 的是： AD A. 若温度相同，①反应的盐酸浓度大于 ③反应，但H+物质的量相等。 B. ②反应时H+的物质的量浓度最大 C. ②与①的反应速率相等 D. 反应速率由大到小顺序为①②③④
外在条件对反应速率的影响——综合
——数形结合类
注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势
VB/(mol.L-1.s-1)
2、右图表示密闭容器中进行 的可逆反应A+2B = 2C， VB/(mol.L-1.s-1)—t关系如图，则 图中阴影部分的面积表示的 意义为：_______________
活化分子具有的最低能量 活 化 能
单位体积内活化分子数(n活) == 反应物平均能量 反应物分子总数(n总) 活化分子百分数(活%)
生成物平均能
例1、增大压强能够使下列可逆反应的反应速率不变的是( B A. 2SO3 2SO2+O2 B. FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl C. H2 (g) +I2(g) 2HI(g) D. CO2+CaO CaCO3 例2、在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时： 速率变小 减小体系压强，该反应的速率怎么变？
固态物质和纯液体的浓度可以看成是一个常数
外在条件对反应速率的影响——综合
——理论分析类 增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（ A ） 对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（A ） 升高温度使反应速率加快的主要原因是（C ） 使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（D ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加
化学反应速率、化学平衡的图像分析
B．T1>T2，p1<p2，a＋b<c，正反应为吸热反应
C．T1<T2，p1>p2，a＋b<c，正反应为吸热反应
D．T1>T2，p1>p2，a＋b>c，正反应为放热反应
化学
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[解析] 解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先
平”。由(T1，p1)和(T1，p2)两条曲线可以看出：①温度(T1)相 同，但压强为p2时先出现“拐点”，达到平衡所需的时间短，即 反应速率大，所以p2>p1；②压强较大(即压强为p2)时对应的w(B) 较大，说明增大压强平衡逆向移动，则a＋b<c。由(T1，p2)和 (T2，p2)两条曲线可以看出：①压强(p2)相同，但温度为T1时先出 现“拐点”，达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以
入一体积为 1 L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化
关系如图所示，回答下列问题：
化学
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题组一 1 题组二 2 题组三 3 题组四 4 5 题组五 6 7
(1)图中共有两条曲线 X 和 Y，其中曲线______表示 NO2 浓度 随时间的变化；a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡
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化学反应速率、化学平衡的图像分析
一、解答化学反应速率、化学平衡图像题的一般原则方法
(1)看图像：一看轴，即纵、横坐标的意义；二即线的走向和变 化趋势；三看线，看点：即起点、拐点、交点、终点；四看辅助线， 即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，如浓度变化、温度 变化、转化率变化、物质的量的变化等。
常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
最高的是___A___。
A.t0～t1 C.t3～t4
B.t2～t3 D.t5～t6
根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，则NH3的含量均 比t0～t1时间段内的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中 画出反应速率的变化曲线。
2.向一容积不变的密闭容器中充入一定量 A 和 B ， 发 生 如 下 反 应 ： xA(g) ＋ 2B(s) yC(g) ΔH<0。在一定条件下，容器中 A、C 的物质的 量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下 列问题： (1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的 平均反应速率v(A)＝__0_.0_2__m_o_l_·L_－__1·_m__in_－__1 _。
t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时 改变的条件是升温；t3时，v正、v逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所 以t3时改变的条件是加催化剂；t4时，v正、v逆同时减小，且v正减小的更快，平 衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量
常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
复习目标
学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相关问题。
内容索引
类型一 速率－时间图像 类型二 反应进程折线图 类型三 恒压(或恒温)线 类型四 投料比—转化率相关图像 真题演练 明确考向
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速率－时间图像
必备知识
1.常见含“断点”的速率—时间图像
A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)
化学平衡移动-及常见图像分析分解
增大压强，可以加快反应速率 4、催化剂：
使用正催化剂，可以同等程度的加快正逆反应速率
一、浓度的变化对化学平衡的影响
V
V(正) V(逆)
V(正) V(逆)
0
t1
t
①增大反应物浓度
V
V(正)
V(正)
V(逆)
V(逆)
0
t1
△H <0
m+n>p+q
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；△H
m+n<p+q
m+n=p+q
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；△H
⑵含量－时间图
△H >0
△H >0
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；△H
A
C. a＝b+c D. a＝b=c
三、温度变化对化学平衡的影响
2NO2
红棕色
N2O4 △H<0
无色
三、温度变化对化学平衡的影响
2NO2
V
N2O4 △H ＜ 0
V(逆) V吸热
V(正)
V(正) V放热
V(逆)
0 ①升高温度 t
结论：其他V条吸件＞不V变放，平升衡高向温吸度热平方衡向向移吸动热反应方向 移动
结论：在其他条件不变时，温度升高，会 使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度 降低会使化学平衡向放热的方向移动。
注意： 温度的变化一定会影响化学平衡，使 平衡发生移动
[总结]改变反应条件时平衡移动的方向
改变反应条件
45-《化学反应速率和化学平衡的图像》ppt (1)
3、温度对化学反应速率影响及平衡移动的图像
条件变化 速率变化和平衡移动方向 V—t图像
升高温度
v(正)、v(逆)均增大； 若Δ H>0，则v(正)强变， υ (逆)弱变；v(正)>v(逆)，
平衡向右移动
v(正)、v(逆)均减小； 若Δ H>0，则v(正)强变， 降低温度 υ (逆)弱变；v(正) ＜v(逆)， 平衡向左移动
②一般条件改变(温度、压强、催化剂、一种物质的浓度改变等)， v正、v逆均增大或减小，但改变不同，若v正>v逆，平衡右移；
若v正<v逆，平衡左移。
1.反应速率—时间图像 [例1]
判断下列图像中时间t2时可能发生了哪一种变化？ 分析平 衡移动情况,请分别讨论反应A和B。
A：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；△H<0
压强(p)对反应 压强(p)对平
衡常数的影响 应的影响
示意图
5.
时间（s） n（NO）（mol）
0 0.020
1
2
3
4
5
0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是______。 用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v ＝______。
2NO(g)＋O2(g)
4、使用催化剂，v(正)与v(逆)等变，平衡不移动。
【知识总结】
①根据速率—时间图象可判断条件改变后平衡移动的方向，以 及新平衡和原平衡速率的大小。条件改变后平衡右移，一定是v正 >v逆，反之一定是v正<v逆。v(原平衡)与v(新平衡)的大小关系取 决于条件如何改变，如温度升高，一定为v(原平衡)<v(新平衡)。