一、一、“v t”图象图象二、二、“v T(或或P)”图象图象(每种图象均按不可逆反应和每种图象均按不可逆反应和可逆反应两种情况分析可逆反应两种情况分析)知识内容：知识内容：一、一、“v t”图象图象1.不可逆反应的不可逆反应的“v t”图象图象(以锌与稀硫酸反应为例以锌与稀硫酸反应为例) 分析：分析：影响化学反应速率的外界因素主要有浓度、温度、压强和催化剂，还影响化学反应速率的外界因素主要有浓度、温度、压强和催化剂，还有反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、电磁波等。若只改变其中的一有反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、电磁波等。若只改变其中的一个外界条件，对反应速率的影响只是单向的，变化的趋势只有逐渐增大或减小。个外界条件，对反应速率的影响只是单向的，变化的趋势只有逐渐增大或减小。通常情况下，在锌与稀硫酸的反应中，至少存在浓度和温度两个因素的影响，且通常情况下，在锌与稀硫酸的反应中，至少存在浓度和温度两个因素的影响，且效果相反。在效果相反。在t0t1内，一种因素起主内，一种因素起主导作用；在作用；在t1t2内，另一种因素起主内，另一种因素起主导作用。作用。根据根据实验情景，气体情景，气体(生成的生成的H2)在常在常压下是不断排出的。下是不断排出的。硫酸的起始浓度最大，随硫酸的起始浓度最大，随着反应的进行着反应的进行,因因c(H+)减小，故反应速率减小。然而活泼金属与减小，故反应速率减小。然而活泼金属与H+的反应是放热的反应是放热的，体系温度升高使反应速率增大。在的，体系温度升高使反应速率增大。在t0t1内，内，温度的影响温度的影响起主起主导作用；在作用；在t1t2内，内，浓度的影响浓度的影响起主起主导作用。作用。vtt0t1t2 氯酸酸钾和和亚硫酸硫酸氢钠发生氧化生氧化还原反原反应，用，用ClO3表示的反表示的反应速率如速率如图曲曲线所示，已知所示，已知ClO3的氧化性随的氧化性随c(H+)的增大而增的增大而增强强，有关方程式有关方程式为：ClO3+3HSO3 = Cl+3H+ +3SO42 （1）反应开始时反应速率加快的原因是）反应开始时反应速率加快的原因是_。 （2）反应后期反应速率下降的原因是）反应后期反应速率下降的原因是_。 （3）图中阴影部分的面积表示的意义是）图中阴影部分的面积表示的意义是_ 。练习练习反反应有有H+生成，随着生成，随着c(H+)的增大，的增大， ClO3的氧化性增的氧化性增强强随着反应物的消耗，反应物的浓度减小随着反应物的消耗，反应物的浓度减小vtt1t2从从t1到到t2这段时间内，这段时间内， ClO3的物质的量浓度的减小量的物质的量浓度的减小量2.可逆反应的可逆反应的“vt ”图象象 以反以反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H 为例例正正逆逆(1)一定条件下会达到化学平衡状态一定条件下会达到化学平衡状态 分析：分析：当反应开始时，反应物的浓度最大，因而当反应开始时，反应物的浓度最大，因而正反应速率最大；而生成物的起始浓度为零，因而逆正反应速率最大；而生成物的起始浓度为零，因而逆反应速率也为零。以后，随着反应的进行，反应物的反应速率也为零。以后，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率就逐渐减小；生成物的浓浓度逐渐减小，正反应速率就逐渐减小；生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增大。如果外界条件度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增大。如果外界条件不发生变化，化学反应进行到一定程度的时候，正反不发生变化，化学反应进行到一定程度的时候，正反应速率和逆反应速率相等，此时，化学反应进行到最应速率和逆反应速率相等，此时，化学反应进行到最大限度，也就达到了化学平衡状态。大限度，也就达到了化学平衡状态。vt正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0正正逆逆正正逆逆vt0增大增大c(反应物反应物)平衡正向移动平衡正向移动增大增大c(生成物生成物)平衡逆向移动平衡逆向移动减小减小c(反应物反应物)平衡逆向移动平衡逆向移动减小减小c(生成物生成物)平衡正向移动平衡正向移动增大增大c(反应物反应物)减小减小c(生成物生成物)平衡正向移动平衡正向移动增大增大c(生成物生成物)减小减小c(反应物反应物)平衡逆向移动平衡逆向移动2.可逆反应的可逆反应的“vt ”图象象 以反以反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；H 为例例升高温度升高温度 H0 平衡正向移动平衡正向移动升高温度升高温度 H0 平衡逆向移动平衡逆向移动降低温度降低温度 H0 平衡逆向移动平衡逆向移动 增大压强增大压强 m+nm+np+q平衡正向移动平衡正向移动 增大压强增大压强 m+nm+np+q平衡逆向移动平衡逆向移动 减小压强减小压强 m+nm+np+q平衡逆向移动平衡逆向移动 增大压强增大压强 m+nm+n=p+q或使用催化剂或使用催化剂 平衡不移动平衡不移动 减小压强减小压强 m+nm+n=p+q平衡不移动平衡不移动 方法规律：方法规律：若有一条曲线是连续的，则必为改变浓度；若曲线均突增若有一条曲线是连续的，则必为改变浓度；若曲线均突增(减减)，则必为改，则必为改变温度或压强；若仍为一条水平线，则为等体积反应改变压强或使用了催化剂。凡正变温度或压强；若仍为一条水平线，则为等体积反应改变压强或使用了催化剂。凡正(逆逆)速率线在上者，反应必向正速率线在上者，反应必向正(逆逆)反应方向移动。即上方速率决定平衡移动的方向。反应方向移动。即上方速率决定平衡移动的方向。 (2)改变外界条件，化学平衡可能会发生移动改变外界条件，化学平衡可能会发生移动正正逆逆改变浓度改变浓度改变温度改变温度改变压强改变压强改改变变浓浓度度改改变变温温度度改改变变压压强强正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆正正逆逆如果连续改变如果连续改变外界条件呢？外界条件呢？正正逆逆正正逆逆举个例子！举个例子！正正逆逆 例例1.在一密闭体系中发生下列反应：在一密闭体系中发生下列反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应放热）正反应放热） 右图是某一时间段中反应速率与反应进右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题：程的曲线关系图，回答下列问题： (1)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条时刻体系中分别是什么条件发生了变化？件发生了变化？ (2)下列各时间段时，氨的体积分数最下列各时间段时，氨的体积分数最高的是（高的是（ ） A.t0t1 B.t2t3C.t3t4 D.t5t6vtt0t1t2t3t4t5t6逆逆正正逆逆正正答案：答案：(1)t1时刻是升高了温度、时刻是升高了温度、 t3时刻是使用了催化剂、时刻是使用了催化剂、t4时刻是降低了压强时刻是降低了压强 若图中只画出部分正或逆反应速率曲若图中只画出部分正或逆反应速率曲线，你会做吗？线，你会做吗？练习一下！练习一下！(2)A练习练习 1. .在密闭容器中充入在密闭容器中充入A、B或或C、D进行可逆反应：进行可逆反应： aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g);H下图下图和和分别表示分别表示反应达平衡后，改变温度和压强对反应反应达平衡后，改变温度和压强对反应速率及平衡的影响，则下列结论中正确的是（速率及平衡的影响，则下列结论中正确的是（ ） A.开始时开始时充入充入C和和D：a+bc+d H0 B.开始时开始时充入充入C和和D：a+bc+d Hc+d H0 D.开始时开始时充入充入A和和B：a+bc+d H0正正正正vt0T1T2（）正正正正vt0P1P2（）B逆逆正正逆逆vt0P1P2 2.对于达到平衡状态的可逆反应：对于达到平衡状态的可逆反应：X+Y W+Z，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如，增大压强，正、逆反应速率变化的情况如下图所示。则关于下图所示。则关于X、Y 、W、Z物质的集聚状态物质的集聚状态可能是（可能是（ ） A. W、Z均为气体，均为气体， X、Y 中有一种是气体中有一种是气体 B. W、Z中有一种是气体，中有一种是气体， X、Y均为非气体均为非气体 C. X、Y 、Z均为气体，均为气体， W为非气体为非气体 D. X、Y均为气体，均为气体， W、Z中有一种是气体中有一种是气体C D练习练习 3. .下图是合成氨的反应下图是合成氨的反应( (N2+3H2 2NH3；H0Hp+qM+n”、“正正逆逆增大、增大、不变、减小不变、减小 例例3.反应反应A(g)+B(g) C(g); H0 已达平衡，升高温已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（）时间的曲线为（） 解解析析：首首先先要要把把握握大大方方向向，即即升升温温使使正正、逆逆反反应应速速率率都都变变大大，所所以以B不不是是正正确确答答案案；再再看看起起点点和和终终点点，由由于于原原反反应应是是平平衡衡的的(V逆逆=V正正)，因因而而起起点点相相同同，又又由由于于再再次次达达到到平平衡衡(V正正V逆逆)，因因而而终终点点相相同同，故故A不不是是正正确确答答案案；由由于于正正反反应应是是放放热热反反应应，所所以以升升温温使使V正正和和V逆逆都都增增大大，但但逆逆反反应应增增大大得得更更多多，故故V逆逆更更 大大 ， 即即V逆逆曲曲 线线 斜斜 率率 的的 大大 ， 故故 正正 确确 答答 案案 为为C 。正正逆逆vTAvT正正逆逆BvT正正逆逆CvT正正逆逆D 这是表示平衡移动中的速率。这是表示平衡移动中的速率。T1时的平衡，升温到时的平衡，升温到T2时建时建立新平衡，立新平衡，V 吸吸 ，V 放放 ，V吸吸曲线始终在上方。有学生认为靠近曲线始终在上方。有学生认为靠近T2时，时，V吸吸曲线的斜率变小了，不正确。其实，温度从曲线的斜率变小了，不正确。其实，温度从T1上升到上升到T2，V吸吸 ，V放放 ，这时速率的改变要影响到反应物和生成物的浓度，这时速率的改变要影响到反应物和生成物的浓度，由于由于V吸吸增加得多，相应物质的浓度减少得多，将使其速率减缓；增加得多，相应物质的浓度减少得多，将使其速率减缓；而相反方向的物质浓度增加得多，将使其速率增加，最终达到而相反方向的物质浓度增加得多，将使其速率增加，最终达到V吸吸V放放，建立新的平衡状态为止。，建立新的平衡状态为止。1. .符合下列两个符合下列两个图象的反象的反应是是 (C表示反表示反应物的物物的物质的量分的量分数，数，n n表示速率表示速率 ，p表示表示压强强，t表示表示时间) （ ） A.2N.2N2 2O O3 3(g) 4NO(g)+O(g) 4NO(g)+O2 2(g)(g)；H=-83.68KJ/molH=-83.68KJ/molB.3NO.3NO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) 2HNOO(l) 2HNO3 3(l)+NO(g)(l)+NO(g)；H=-251.3KJ/molH=-251.3KJ/molC.4NH.4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g)O(g)；H=+893.7KJ/molH=+893.7KJ/molD.CO.CO2 2(g)+(g)+C(s) 2CO(g)CO(g)； H=-174KJ/molH=-174KJ/mol练习练习正正逆逆vP0C C0t6000C4000CH0正反应气体体积数增大正反应气体体积数增大AD 2.在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒定律，化学中有定律，化学中有质量守恒定律。比量守恒定律。比较它它们有助于我有助于我们的学的学习。 (1)1834年，物理学家楞次（年，物理学家楞次（18041865）概括了各种）概括了各种实验结果，得到如果，得到如下下结论：感：感应电流具有流具有这样的方向，就是感的方向，就是感应电流的磁流的磁场总要阻碍引起要阻碍引起电流流的磁通量的的磁通量的变化。化。这就是楞次定律。就是楞次定律。请写出与楞次定律相似的化学原理或定律：写出与楞次定律相似的化学原理或定律：。该原理原理在在_等工等工业生生产中有重要中有重要应用。用。 (2)在物理学的匀在物理学的匀变速直速直线运运动中常用中常用图来分析速度、来分析速度、时间和位移的关系。和位移的关系。时间t1时质点的位移相当于下点的位移相当于下图甲中阴影部分所占的面甲中阴影部分所占的面积。现在容在容积为2L的的密密闭容器中容器中进行某一可逆反行某一可逆反应： A(g)+2B(g) 3C(g)。 其中其中B物质的正反物质的正反应速率应速率V (正正)、逆反应速率、逆反应速率V (逆逆)随时间变化的关系如图乙所示，则图乙中随时间变化的关系如图乙所示，则图乙中阴影部分的面积可表示阴影部分的面积可表示_。 乙乙练习练习甲甲vt0t1平衡移动原理平衡移动原理合成氨合成氨从反应开始至达到平衡，从反应开始至达到平衡，B物质的量浓度的减少物质的量浓度的减少正正逆逆vt0