2018-2019学年高中化学上学期第十六周 图像专题教学设计.doc

2018-2019学年高中化学上学期第十六周 图像专题教学设计课题图像专题总课时2班级（类型）学习目标熟练运用化学平衡移动原理理解化学反应原理图像中“定点”的含义能用文字表达“化学反应原理图像”的含义重难点化学平衡移动原理的熟练运用学习环节和内容教师反思【任务1一课堂小测】【任务2一考点分析】一、化学平衡移动原理工具的熟练运用【例题1】对于反应mA(g) + nB(g)pC(g) H= QkJmol1，物质C的体积分数随时间的变化如图所示：则：（1）p1和p2的关系是；（2）m + n和p的关系是；（3）T1和T2的关系是；（4）Q和0的关系是。【练习1】一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间变化趋势符合下图所示的是二、对化学反应原理图像中“定点”的含义理解【例题2】反应+57 KJ/mol，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法正确的是（）AA、C两点的反应速率：ACBA、C两点气体的颜色：A深，C浅C由状态B到状态A，可以用加热的方法DA、C两点气体的平均相对分子质量：AC【练习2】在一定条件下，反应：2NO +O22NO2H 0中NO的平衡转化率与温度T变化关系曲线如图所示，图中有a、b、c、d四个点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的点是（）Aa Bb Cc Dd【练习3】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下，使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的情况如图所示。由图可得出的正确结论是（）A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段三、用文字表达“化学反应原理图像”的含义【例题3】甲醇既是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=99kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=58kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=41 kJmol-1回答下列问题：（1）反应的化学平衡常数为K1，图1中能正确反映平衡常数K1随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是。（2）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是图2中的压强由大到小为，其判断理由是。【练习4】乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产。乙烯气相直接水合反应：=下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中）。（1）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数），。（2）图中压强（）的大小顺序为，理由是。（3）气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290、压强6.9 MPa，。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有、。【任务3一能力提升】1、一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是A.在050min之间，pH =2和PH= 7时R的降解百分率相等B.溶液酸性越强，R的降解速率越小C.R的起始浓度越小，降解速率越大D.在2025min之间，pH = 10时R的平均降解速率为0.04molL-1min-12、反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：（1）上述反应的温度T1T2，平衡常数K(T1)K(T2)。（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为。反应的平衡常数K=。反应在05min区间的平均反应速率v(A)=。5、工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式。已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H41kJmol1C(s)+2H2(g)CH4(g)H73kJmol1 2CO(g)C(s)+CO2(g)H171kJmol1（2）另一生成CH4的途径是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他条件相同时，H2的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。该反应的H0（填“”、“”或“”）。实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑生产实际，说明选择该反应条件的理由_。（3）某温度下，将0.1 mol CO和0.3 mol H2充入10L的密闭容器内发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)，平衡时H2的转化率为80%，求此温度下该反应的平衡常数K。（写出计算过程，计算结果保留两位有效数字）3、二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1(ii) CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1水煤气变换反应：(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1二甲醚合成反应：(iv) 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5kJmol-1回答下列问题：（1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是（以化学方程式表示）：。（2）分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响。（3）由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为：。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响（4）有研究者在催化剂（Cu-Zn-Al-O和A12O3)、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生个电子的电量。 学习记录及反思纠错归纳整理：化学反应原理的图像专题（参考答案）【例题1】【拓展训练1】A【例题2】C【拓展训练2】D【拓展训练3】D【例题3】答案：（1）a反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小；（2）减小；升高温度时，反应为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；p3p 2p 1；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高。【拓展训练4】答案：（1）（2）反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高（3）将产物乙醇液化移去增加比课后练习：1、A2、答案：B3、答案：A4、答案：（1）小于小于（2）0.085mol 0.082mol/L-10.007molL-1min-15、（1）CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H162kJmol1（3分，热化学方程式2分，数据1分）（2）（3分）相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高。（3分）（7分） CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)起始时各物质浓度/ molL1：0.010 .03 0 0平衡时各物质浓度/ molL1 0.0020.0060.008 0.008 （以上3分）K0.14106（1分）（1分）（2分，数据和单位各1分）6、答案：(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4、NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3、2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应()平衡右移，CO转化率增大；生