1、专题提升课速率图像分析 速率外界条件图像及反应 以 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1为例。(1)速率浓度(c)图像 条件变化速率变化速率变化曲线增大反应物的浓度v正、v逆均增大，且v正v逆 条件变化速率变化速率变化曲线减小反应物的浓度v正、v逆均减小，且v逆v正增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v逆v正减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v正v逆(2)速率温度(T)图像 条件变化速率变化速率变化曲线升高温度v正、v逆均增大，且v逆v正降低温度v正、v逆均减小，且v正v逆(3)速率压强(p)图像条件变化速率变化速率变化曲线增大压强v正、v逆均增大，且v正v逆减小压强
2、v正、v逆均减小，且v逆v正【典例】可逆反应 N23H22NH3 是工业上合成氨的重要反应。(1)根据图 1 请写出合成氨的热化学方程式：_(热量用 E1、E2 或 E3 表示)。(2)图 1 中虚线部分是通过改变化学反应中的_条件，该条件的改变与图2 中哪一时刻条件的改变相同_(用“t1t6”表示)。(3)图 2 中 t3 时刻改变的条件是_，t5 时刻改变的条件是_。【思维建模】【解析】(1)根据图 1 可知，从 N2和 H2反应生成 1 mol NH3过程中放出的热量为(E3E1)kJ，所以 N2与 H2反应生成 NH3的热化学方程式为 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(E1E3
3、)kJmol1。(2)图 1 中虚线部分表示由反应物到达过渡态的过程中，所需能量减少，说明使用了催化剂，降低了活化能。因为 N23H22NH3 为反应前后气体体积不相等的反应，在图 2 中，t2时刻改变条件，正、逆反应速率的改变相同，说明改变的外界条件只能是使用了催化剂。(3)t3时改变条件，v(正)、v(逆)都同时减小，且 v(正)v(正)，正、逆反应速率与原平衡时的速率不是连续的，平衡向逆反应方向移动，只能是升高温度。答案：(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(E1E3)kJmol1(2)催化剂 t2t3(3)减小压强 升高温度 在某容积为 2 L 的密闭容器中，A、B、C、D
4、四种气体物质发生可逆反应，其物质的量 n(mol)随时间 t(min)的变化曲线如图所示：下列说法正确的是()A前 2 min 内，v(A)0.2 molL1min1B在 2 min 时，图像发生改变的原因只可能是增加压强C其他条件不变，4 min 时体系的压强不再发生变化D在 4 min 时，升高温度，正、逆两方向速率不能同时增大【解析】选 C。从前 2 min 看，A、B、C、D 改变的物质的量分别为 0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且 A、B 的物质的量减少，应为反应物；C、D 的物质的量增加，应为生成物。故反应方程式为 4A(g)5B(g)6C(g)4D
5、(g)。选项 A，前2 min 内，v(A)0.4 mol2 L2 min 0.1 molL1min1，错误；选项 B，从图像看，23 min 时的图像斜率变大，说明化学反应速率变快，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可能，错误；选项 C，4 min 时反应达到平衡状态，体系压强不再改变，正确；选项 D，升高温度，v 正、v 逆同时增大，错误。【加固训练】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。下列叙述正确的是()A.反应开始到 10 s 末时，用 Z 表示的反应速率为0.158 molL1s1B反应开始到 10 s 末时，X 的物质的量浓
6、度减少了 0.79 molL1C反应开始到 10 s 时，Y 的转化率为 79.0%D反应的化学方程式为 X(g)Y(g)Z(g)【解析】选 C。A.10 s 内，c(Z)1.58 mol2 L0.79 molL1，用 Z 表示的反应速率为 v(Z)0.79 molL110 s0.079 molL1s1，故 A 错误；B.由图像可知 X 反应了 1.20 mol0.41 mol0.79 mol，所以 X 的物质的量浓度减少了0.79 mol2 L0.395 molL1，故 B 错误；C.反应开始到 10s，反应的 Y 的物质的量减少 0.79 mol，则 Y 的转化率为0.79 mol1.00 mol 100%79.0%，故 C 正确；D.在反应中，X、Y 的物质的量逐渐减小，Z 的物质的量逐渐增大，则 X、Y 为反应物，Z 为生成物，相同 时 间内 物质 的量 的 变化 比值 为 c(X)c(Y)c(Z)(1.20 0.41)(1.00 0.21)1.58112，化学反应中物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为 X(g)Y(g)2Z(g)，故 D 错误。
