【知識解析】速率－時間圖像

速率－時間圖像速率－時間圖像定性揭示了v正、v逆隨時間變化的規(guī)律，體現(xiàn)了外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，以及由此引發(fā)的平衡移動。濃度對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響（1）分析平衡體系t1時濃度變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像任意平衡體系增大反應(yīng)物的濃度v正增大、v逆不變，且v′正＞v′逆正向移動減小反應(yīng)物的濃度v正減小、v逆不變，且v′逆＞v′正逆向移動濃度對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響平衡體系t1時濃度變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像續(xù)表任意平衡體系增大生成物的濃度v正不變、v逆增大，且v′逆＞v′正逆向移動減小生成物的濃度v正不變、v逆減小，且v′正＞v′逆正向移動濃度對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響（2）特點(diǎn)改變單一物質(zhì)的濃度后，只使v正或v逆中的某一速率瞬間改變，另一速率從原平衡點(diǎn)發(fā)生變化。壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響（1）分析［以aA（g）＋bB（g）c（g）＋dD（g）為例］t1時體系壓強(qiáng)變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像增大壓強(qiáng)（減小容器容積）v正、v逆均增大，且v′正＞v′逆正向移動a＋b＞c＋d減小壓強(qiáng)（增大容器容積）v正、v逆均減小，且v′逆＞v′正逆向移動壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響t1時體系壓強(qiáng)變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像續(xù)表［以aA（g）＋bB（g）c（g）＋dD（g）為例］a＋b＜c＋d增大壓強(qiáng)（減小容器容積）v正、v逆均增大，且v′逆＞v′正逆向移動減小壓強(qiáng)（增大容器容積）v正、v逆均減小，且v′正＞v′逆正向移動壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響t1時體系壓強(qiáng)變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像續(xù)表［以aA（g）＋bB（g）c（g）＋dD（g）為例］a＋b＝c＋d增大壓強(qiáng)（減小容器容積）v正、v逆均增大，且v′正＝v′逆不移動v正、v逆均減小，且v′正＝v′逆減小壓強(qiáng)（增大容器容積）不移動壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響（2）特點(diǎn)①對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)變化的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡發(fā)生移動，v正和v逆同時改變，均離開原平衡點(diǎn)。②對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動，v′正和v′逆仍相等，均離開原平衡點(diǎn)。溫度對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響t1時體系溫度變化t1時速率變化平衡變化速率－時間圖像aA＋bB

cC＋dDΔH＞0升高溫度v正、v逆均增大，且v′正＞v′逆正向移動降低溫度v正、v逆均減小，且v′逆＞v′正逆向移動aA＋bB

cC＋dDΔH＜0升高溫度v正、v逆均增大，且v′逆＞v′正逆向移動降低溫度v正、v逆均減小，且v′正＞v′逆正向移動溫度對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響特點(diǎn)升高溫度，v正和v逆均增大；降低溫度，v正和v逆均減??；改變溫度，平衡發(fā)生移動，v正和v逆同時改變，均離開原平衡點(diǎn)。催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響使用催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動。對任意可逆反應(yīng)，使用催化劑前后的反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示：典例詳析例7－15（2021安徽安慶月考）圖為某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率與時間的關(guān)系示意圖。在t1時刻升高溫度或增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率的變化都符合圖中表示的反應(yīng)是（）A．2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH＜0B．4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＜0C．H2（g）＋I(xiàn)2（g）2HI（g）ΔH＜0D．2A（g）＋B（g）2C（g）ΔH＞0B典例詳析解析：由題圖可知，升高溫度，正反應(yīng)速率增大的程度小于逆反應(yīng)速率增大的程度，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率增大的程度小于逆反應(yīng)速率增大的程度，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的反應(yīng)，故B項符合題意。典例詳析例7－16（2021山西太原月考改編）在一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH＜0，在其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響如圖所示，下列分析正確的是（）典例詳析例7－16（2021山西太原月考改編）在一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH＜0，在其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響如圖所示，下列分析正確的是（）A．Ⅰ表示t1時增大O2的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)．Ⅱ表示t1，時加入催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響C．Ⅲ表示催化劑對SO2的轉(zhuǎn)化率的影響，且甲的催化效率比乙的高D．Ⅲ表示壓強(qiáng)對SO2的轉(zhuǎn)化率的影響，且乙的壓強(qiáng)較大B典例詳析解析：若t1時增大O2的濃度，則正反應(yīng)速率突然增大，逆反應(yīng)速率瞬時不變，隨后逐漸增大，A項錯誤；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度地增大，v′正＝v′逆，化學(xué)平衡不移動，SO2的轉(zhuǎn)化率不變，B項正確，C項錯誤；乙達(dá)到化學(xué)平衡時所用時間短，則其反應(yīng)速率較大，乙的壓強(qiáng)比甲的大，但增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，D項錯誤。典例詳析例7－17（廣東中山一中月考）一定條件下，在一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.2kJ·mol－1，如圖所示是化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件的改變而變化的關(guān)系圖，下列說法不正確的是（）典例詳析例7－17（廣東中山一中月考）一定條件下，在一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.2kJ·mol－1，如圖所示是化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件的改變而變化的關(guān)系圖，下列說法不正確的是（）A．t1時增大c（N2）或c（H2）B．t2時加入催化劑C．t3時降低溫度D．t4時向容器中充入HeD典例詳析點(diǎn)撥：警示：注意t1、t4時逆反應(yīng)速率的變化不同，t1時逆反應(yīng)速率逐漸增大，t4時逆反應(yīng)速率突然增大。典例詳析解析：t1時正反應(yīng)速率突然增大，逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，則平衡正向移動，改變的條件為增大反應(yīng)物的濃度，A項正確；t2時正、逆反應(yīng)速率同等程度地增大，平衡不移動，改變