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人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4第二章第一节《化学反应速率》中指出: “化学反应速率通常总是用单位时间内反应前后的反应物或生成物的浓度(物质的量浓度)的变化来表示”.但是,在第三节《化学平衡》学习了“可逆反应”的概念后,对可逆反应中的化学反应速率v正、v逆却没有提及,在涉及有关可逆反应的速率计算时,往往无从下手.笔者通过二十多年来的高三教学实践和探索,对此种题型的解法有些心得,现归纳如下.
一、解题思路
1.可逆反应进行过程中,某一反应物的浓度在减少(正反应方向)时,该反应物的浓度同时在不断增加(逆反应方向);或某一生成物的浓度在增加(正反应方向)时,该生成物的浓度同时在不断减少(逆反应方向).
2.反应物的浓度变化Δc(反应物)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加),生成物的浓度变化Δc(生成物)=Δc(生成物增加)-Δc(生成物减少).
3. 由于v=Δc1Δt ,则Δc(反应物减少)=v(反应物正)Δt, Δc(反应物增加)=v(反应物逆)Δt,因此,Δc(反应物)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加)=v(反应物正)Δt-v(反应物逆)Δt;由于Δc(生成物增加)=v(生成物正)Δt, Δc(生成物减少)=v(生成物逆)Δt,则Δc(生成物)=Δc(生成物增加)-Δc(生成物减少)=v(生成物正)Δt-v(生成物逆)Δt.
4.某一反应物的平衡浓度c(反应物平)=c(反应物始)-Δc(反应物平),某一生成物的平衡浓度c(生成物平)=c(生成物始)﹢Δc(生成物平).
图15.可逆反应的v-t图象中,由于达平衡时的横坐标与相应曲线v(反应物正)及纵坐标所围成图形的面积(如图中abdO)等于平衡时的v(反应物正)×Δt、达平衡时的横坐标与相应曲线v(反应物逆)所围成图形的面积(如图1 bOd)等于平衡时的v(反应物逆)Δt,因此,达平衡时的Δc(反应物平)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加)=v(反应物正)Δt-v(反应物逆)Δt=达平衡时的相应曲线v(反应物正)与相应曲线v(反应物逆)及纵坐标所围成图形的面积(如图1 aOb).
一、解题思路
1.可逆反应进行过程中,某一反应物的浓度在减少(正反应方向)时,该反应物的浓度同时在不断增加(逆反应方向);或某一生成物的浓度在增加(正反应方向)时,该生成物的浓度同时在不断减少(逆反应方向).
2.反应物的浓度变化Δc(反应物)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加),生成物的浓度变化Δc(生成物)=Δc(生成物增加)-Δc(生成物减少).
3. 由于v=Δc1Δt ,则Δc(反应物减少)=v(反应物正)Δt, Δc(反应物增加)=v(反应物逆)Δt,因此,Δc(反应物)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加)=v(反应物正)Δt-v(反应物逆)Δt;由于Δc(生成物增加)=v(生成物正)Δt, Δc(生成物减少)=v(生成物逆)Δt,则Δc(生成物)=Δc(生成物增加)-Δc(生成物减少)=v(生成物正)Δt-v(生成物逆)Δt.
4.某一反应物的平衡浓度c(反应物平)=c(反应物始)-Δc(反应物平),某一生成物的平衡浓度c(生成物平)=c(生成物始)﹢Δc(生成物平).
图15.可逆反应的v-t图象中,由于达平衡时的横坐标与相应曲线v(反应物正)及纵坐标所围成图形的面积(如图中abdO)等于平衡时的v(反应物正)×Δt、达平衡时的横坐标与相应曲线v(反应物逆)所围成图形的面积(如图1 bOd)等于平衡时的v(反应物逆)Δt,因此,达平衡时的Δc(反应物平)=Δc(反应物减少)-Δc(反应物增加)=v(反应物正)Δt-v(反应物逆)Δt=达平衡时的相应曲线v(反应物正)与相应曲线v(反应物逆)及纵坐标所围成图形的面积(如图1 aOb).