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1、用阴影面积解反应速率图像题用“阴影”面积解反应速率图像题 随着学科之间交叉融合，在解题过程中进行相互运用，往往事半功vvf(t)0 ts图1倍。如在物理学中常见的速率时间图像v = f和t所围成的面积的大小在数值上等于质点的位移。现将化学反应速率类比为质点运动，则可把这个物理知识迁移到化学问题中去，解决有关化学的反应速率图像问题。 例1 在容积固定不变的4升密闭 avmol L1 s1 v正v逆d图 2 容器中，存在可逆反应：X+ 2Y2Z，并达到平衡，btso在此过程中，以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图2所示，则图中阴影部分面积表示： X的浓度的减少 Y物质的量的减少
2、 Z的浓度的增加X物质的量的减少 解析：因为可逆反应式中Y和Z的化学计量数相等，所以根据图像可得，oabd和obd围成的面积大小vA/ molL-1min-10.5 0.250图 3 2t / min在数值上分别等于正反应Z浓度的增加量和逆反应Z浓度的减少量，由此可见，图中阴影部分面积即为在时间t内Z浓度的净增量。故答案选。 例2 在某溶液中发生反应：A2B + C，其中vA- t的关系如图3所示。已知溶液的体积为2升，起始时体系中只有A。 试回答下列问题： 图中阴影部分面积表示02 min内_的减少值，其数值应小于_。 当2 min时，B的物质的量浓度的取值范围是_。 解析： 因该图与物理中
3、的匀变速直线运动中常用到的图像类似，可运用联想迁移法解该题。由于该图像是化学反应速率与时间关系图，且起始体系中物质只有A，所以图中阴影部分应为A物质的量浓度的减少值。 因图形是一段弧线，阴影部分的面积只能用近似的方法求出，可将阴影近似地分成一个三角形和一个长方形两部分。 三角形面积 =12=0.25 mol/L 长方形面积 = 0.25 mol/L min2 min=0.5 mol/L 两者面积之和 = 0.25 mol/L + 0.5 mol/L=0.75 mol/L 所以，阴影部分面积 0.75 mol/L 当2 min时，粗略计算，A的物质的量浓度的变化应大于长方形面积0.5 mol/L，小于三角形和长方形面积之和即0.75 mol/L，即：0.5 mol/L A 0.75 mol/L，又根据反应方程式A2B + C可知，A与B浓度的改变之比等于两者计算系数之比，即1:2，所以B的物质的量浓度的取值范围为： 1 mol/L B 1.5 mol/L 练习： 在容积固定的2升密闭容器中充入X、Y各2 mol，发生可逆反应：X-1-1a vy / molLsv 正bv逆0图 4dt / s+ 2Y2Z，并达到平衡，以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图4所示，则Y的平衡浓度的表达式正确的是 2-Saob 1-Sbod 1-Saob 2-Sabdo
