高中化學(xué)反應(yīng)速率圖像題的解題方法技巧

吳春麗

摘 要：化學(xué)反應(yīng)速率圖像題是高考化學(xué)題的重要類型，正確解答此類題目需要掌握一定方法技巧，對此進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率；圖像題；解題方法

解答化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像題，一般應(yīng)遵循如下思路：首先分析圖像縱、橫坐標(biāo)及圖像曲線表示的含義，其次分析曲線變化趨勢和縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系，再次是分析曲線的起點、拐點、終點等一些特殊點的含義。

一、物質(zhì)的量（或濃度）——時間圖像問題

解答該類圖像題時，需要找出起始投放各物質(zhì)的量，如果某種物質(zhì)量是從0開始增加的，說明在反應(yīng)起始前未投放該物質(zhì)；然后再分析一段時間后物質(zhì)量（或濃度）的變化，再進(jìn)一步根據(jù)各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系能得出反應(yīng)方程式等；當(dāng)曲線變成平直線段后，說明各物質(zhì)的量（或濃度）不再變化，此時化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

例：在一定條件下，容器中發(fā)生某反應(yīng)，其物質(zhì)M、N的量，隨著反應(yīng)時間的變化規(guī)律如圖1所示，下面說法正確的是（ ）

A.反應(yīng)的化學(xué)方程式是2M？葑N

B.在t2時刻，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)

C.在t3時刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D.在t1時刻，N的濃度是M濃度的2倍

解析：從曲線看出，隨著反應(yīng)時間的變化，N的物質(zhì)量減小，它是反應(yīng)物，M的物質(zhì)量增加，它是生成物。因此，A說法不正確；在t3時刻，M、N物質(zhì)量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，應(yīng)有v（正）=v（逆），因此，B、C說法不正確；在t1時刻，N的物質(zhì)量為6mol，M的物質(zhì)量是3mol，因此，D說法正確。

二、反應(yīng)速率——時間圖像問題

解答反應(yīng)速率與時間的圖像問題時，需要知道哪些物質(zhì)的反應(yīng)速率為0，哪些物質(zhì)的反應(yīng)速率開始最大，根據(jù)這些信息就能分析出各物質(zhì)的起始投放量，就能得出反應(yīng)物和生成物是什么；速率曲線變成平直后表示反應(yīng)速率不再變化，即達(dá)到平衡狀態(tài)。

例：在一定的溫度下，在2升的密閉容器中有X、Y、Z三種氣體，它們的物質(zhì)量隨著時間變化圖像如圖2所示。下列敘述正確的是（ ）

A.反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率是0.158 mol/（L.s）

B.反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)量的濃度減少了0.79 mol/L

C.反應(yīng)開始到10s，Y的轉(zhuǎn)化率是79%

D.反應(yīng)的化學(xué)方程式是：X（g）+Y（g）？葑Z（g）

解析：從圖看出：A敘述錯誤，因為反應(yīng)速率是濃度變化量與時間變化量的比值，不是物質(zhì)量的變化量與時間變化量的比值；B敘述中把物質(zhì)的量濃度混淆；根據(jù)速率比等于系數(shù)比，可知X、Y、Z比例關(guān)系是1∶1∶2，故D敘述錯誤；因轉(zhuǎn)化率是物質(zhì)變化量與起始量的比值，由圖中數(shù)據(jù)可算出C項正確。

三、物質(zhì)的量——時間——溫度（壓強）圖像題

化學(xué)反應(yīng)速率圖像題還有用濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率、時間、溫度或壓強來表示圖像，解答此類題目需綜合考慮各種因素對反應(yīng)速率和平衡的影響。

例：在某溶液中存在如下反應(yīng)：A+2B？葑C，圖3中的曲線是在3種不同條件下得到的實驗圖像。這3種實驗反應(yīng)前A、B、C的起始濃度均相同，分別是

c（A）=0.1mol/L、c（B）=0.2mol/L、c（C）=0 mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時間變化曲線如圖3所示，解答如下問題：

（1）和實驗①的曲線相比較，實驗②和③的曲線分別表示在實驗中只改變一種條件后得到的曲線，推測所改變的條件和理由是什么（ ）、（ ）。

（2）在實驗②達(dá)到平衡時，求B的轉(zhuǎn)化率（ ）；在實驗③達(dá)到平衡時，求C的濃度（ ）。

（3）求這個反應(yīng)的ΔH（ ）0，說出理由（ ）。

（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行4分鐘時求實驗②中B的反應(yīng)速率（ ）。

解析：

（1）實驗②中加催化劑，縮短了達(dá)到平衡的時間，A濃度不變；實驗③是升高溫度，縮短了達(dá)到平衡的時間，A濃度減小。

（2）實驗②中A的轉(zhuǎn)化量是0.04mol，B的轉(zhuǎn)化量為0.08mol， B的轉(zhuǎn)化率=■×100%=40%；③中A的轉(zhuǎn)化量是0.06mol，C的轉(zhuǎn)化量是0.06mol，C的濃度為0.06mol/L。

（3）因為升高溫度會向正反應(yīng)方向移動，吸熱反應(yīng)，ΔH>0。

（4）從圖可求出Δc（A）=0.028mol/L，VA=■=0.007 mol/（L·min），VB=2VA=0.014 mol/（L·min）。

總之，高中化學(xué)反應(yīng)速率和限度圖像題是每年高考化學(xué)的常見題型，也是化學(xué)學(xué)習(xí)的難點問題。因此，加強對圖像題解題策略教學(xué)非常重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉剛.高中化學(xué)圖像題解題思維的巧妙應(yīng)用[J].中國校外教育，2015（Z2）.

[2]孫張鵬.例析化學(xué)反應(yīng)速率圖像題[J].學(xué)周刊，2012（4）.

編輯 張曉婧endprint