化学反应速率的变化、化学平衡的移动都与反应物的温度、浓度、气体反应物的压强等因素有关,化学平衡的移动又与反应速率的变化之间有着密不可分的关系,所有这些都可以用一定形式的图像来表达
化学反应速率与化学平衡的图像都是以此为依据来设计的
旨在考查学生对化学反应速率与化学平衡中的基本概念、基本理论的掌握程度以及分析、推理、自学和创新能力
在解答此类问题时,应从以下方面进行综合分析:一是借助于化学方程式掌握化学反应的特征;二是掌握化学反应的速率变化与平衡移动的规律;三是掌握图中符号的含义,图中符号项目主要包括纵坐标、横坐标和图像,对图像要弄清楚其起点、拐点、交点、终点和走向(即“四点一向”)的含义
一、确定图像的意义(1)确定图像的物理意义例1
在容积固定的4L密闭容顺中,进行可逆反应:X(气)+2Y(气)2Z(气)并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)与时间t的关系如右图,如图中阴影部分面积表示()A.X的浓度的减少B.Y的物质的量的减少C.Y的浓度的减少D.X的物质的量的减少解析:本题要求学生掌握图中阴影部分面积表示的意义
由图可知纵坐标表示以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆),横坐标表示时间,阴影部分面积表示:[V(正)
t1-V(逆)
t1],即Y的消耗浓度与Y的生成浓度之差,也就是Y的浓度的减少
(2)确定图像的横(或纵)坐标轴的意义例2
在某容积一定的密闭容器中,可逆反应A(气)+B(气)xC(气)ΔΗ=Q有如下图(a)、(b)所示的关系曲线,试判断下列对图b的说法正确的是()A.P3>P4y轴表示A的转化率B.P3>P4y轴表示B的体积分数C.P3P4y轴表示混合气体的平均式量解析:由图(a)可知:当压强相同(均为P2),温度为T1时达到平衡的时间短,故T1>T2,且温度高时C%越小,即升高温度平衡逆移,正反