高考化学二轮复习 第7讲 化学反应速率与化学平衡课件.ppt

第7讲化学反应速率与化学平衡 2 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 考点一化学平衡及其影响因素1 2017课标全国 28节选 近期发现 h2s是继no co之后的第三个生命体系气体信号分子 它具有参与调节神经信号传递 舒张血管减轻高血压的功能 回答下列问题 h2s与co2在高温下发生反应 h2s g co2 g cos g h2o g 在610k时 将0 10molco2与0 40molh2s充入2 5l的空钢瓶中 反应平衡后水的物质的量分数为0 02 此时h2s的转化率为 1 1 在620k重复实验 平衡后水的物质的量分数为0 03 h2s的转化率 2 1 该反应的 h0 填 或 2 向反应器中再分别充入下列气体 能使h2s转化率增大的是 填标号 a h2sb co2c cosd n2 答案 解析 3 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 2 2017课标全国 28节选 砷 as 是第四周期 a族元素 可以形成as2s3 as2o5 h3aso3 h3aso4等化合物 有着广泛的用途 回答下列问题 4 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 ac 5 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 3 2016海南高考改编 11 由反应物x转化为y和z的能量变化如图所示 下列说法正确的是 a 由x y反应的 h e5 e2b 由x z反应的 h 0c 增大压强有利于提高y的产率d 升高温度有利于提高z的产率 b 解析 由x y反应的 h e3 e2 a错误 依图知 由x z反应中的反应物的总能量大于生成物的总能量 反应放热 h 0 b正确 根据反应 2x g 3y g 增大压强 平衡向左移动 不利于提高y的产率 c错误 由b分析知 x z的反应放热 升高温度 平衡向左移动 不利于提高z的产率 d错误 6 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 4 2016课标全国 27节选 煤燃烧排放的烟气含有so2和nox 形成酸雨 污染大气 采用naclo2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫 脱硝 回答下列问题 1 在鼓泡反应器中通入含有so2和no的烟气 反应温度323k naclo2溶液浓度为5 10 3mol l 1 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表 增加压强 no的转化率 填 提高 不变 或 降低 由实验结果可知 脱硫反应速率脱硝反应速率 填 大于 或 小于 原因是除了so2和no在烟气中的初始浓度不同 还可能是 7 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 2 在不同温度下 naclo2溶液脱硫 脱硝的反应中so2和no的平衡分压pc如图所示 由图分析可知 反应温度升高 脱硫 脱硝反应的平衡常数均 填 增大 不变 或 减小 8 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 3 如果采用naclo ca clo 2替代naclo2 也能得到较好的烟气脱硫效果 从化学平衡原理分析 ca clo 2相比naclo具有的优点是 答案 1 提高 大于no溶解度较低或脱硝反应活化能较高 2 减小 3 形成caso4沉淀 使平衡向产物方向移动 so2转化率提高 9 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 10 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 11 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 方法指导解答化学平衡移动问题的步骤 12 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 b 解析 焓变是一个状态函数 与反应发生的途径无关 a错误 温度升高 正逆反应速率均增大 因为该反应正向是吸热反应 故平衡正向移动 分解率增大 b正确 该反应是气体体积增大的反应 增大压强平衡逆向移动 逆向是放热反应 会使体系温度升高 c错误 体系中注入h2 体系将向h2浓度降低方向移动 但最终h2的浓度增大 d错误 13 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 答案 解析 14 考点一 考点二 真题示例 核心建模 对点演练 考点三 3 2017山东淄博一模 可逆反应l s ag g br g h达到平衡时 温度和压强对该反应的影响如图所示 x轴表示温度 y轴表示平衡混合气中g的体积分数 压强p1 p2 下列判断正确的是 a 1 abd 增加l的物质的量 可提高g的转化率 c 解析 由图像曲线的变化特点可知 升高温度 g的体积分数减小 说明升高温度平衡向正反应方向移动 则该反应的正方向为吸热反应 增大压强 g的体积分数减小 则平衡向减少g的方向移动 由于l为固体 说明a b 增加l的物质的量 平衡不移动 g的转化率不变 15 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 考点二化学平衡常数及其转化率1 2017课标全国 28节选 近期发现 h2s是继no co之后的第三个生命体系气体信号分子 它具有参与调节神经信号传递 舒张血管减轻高血压的功能 回答下列问题 h2s与co2在高温下发生反应 h2s g co2 g cos g h2o g 在610k时 将0 10molco2与0 40molh2s充入2 5l的空钢瓶中 反应平衡后水的物质的量分数为0 02 h2s的平衡转化率 1 反应平衡常数k 答案 解析 16 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 17 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 18 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 19 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 答案 1 增大1 0 1014 2 小于 20 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 21 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 22 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 23 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 24 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 25 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 26 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 方法技巧1 化学平衡的计算解题思维路径 27 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 2 三段式 模式进行化学平衡计算根据反应进行 或平衡移动 的方向 设某反应物消耗的量 然后列式求解 例 ma g nb g pc g qd g 起始量 ab00变化量 mxnxpxqx平衡量 a mxb nxpxqx注意 变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例 这里a b可指 物质的量 物质的量浓度 气体体积等 弄清起始量 平衡量 平衡转化率三者之间的互换关系 在利用平衡常数时 要注意反应物或生成物的状态 28 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 d 解析 因不知反应是吸热反应还是放热反应 所以升高温度平衡移动方向无法判断 故k值不能判断 a正确 由表达式可判断反应的化学方程式为2z g 2w g x g 2y g 加压平衡向正反应方向移动 w的质量分数减小 b c正确 x为产物 增大产物浓度则平衡向逆反应方向移动 d错误 29 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 b 30 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 31 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 该反应的正反应是气体体积增大的放热反应 因此根据平衡移动原理 欲提高平衡体系中y的含量 可降低体系温度或减少z的量 c错误 其他条件不变 再充入0 1mol气体x 由于压强增大的影响大于浓度增大的影响 增大压强 平衡向气体体积减小的逆反应方向移动 x的转化率降低 d错误 32 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 33 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 3 由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物a的物质的量n a n总 mol n a mol 下表为反应物a浓度与反应时间的数据 计算 a 分析该反应中反应物的浓度c a 变化与时间间隔 t 的规律 得出的结论是 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c a 为mol l 1 34 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 35 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 36 考点一 考点二 考点三 真题示例 核心建模 对点演练 37 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 考点三有关化学反应速率和化学平衡的图像分析1 2017课标全国 27节选 丁烯是一种重要的化工原料 可由丁烷催化脱氢制备 回答下列问题 1 正丁烷 c4h10 脱氢制1 丁烯 c4h8 的热化学方程式如下 图 a 是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系图 x0 1 填 大于 或 小于 欲使丁烯的平衡产率提高 应采取的措施是 填标号 a 升高温度b 降低温度c 增大压强d 降低压强 38 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 39 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 40 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 2 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器 氢气的作用是活化催化剂 出口气中含有丁烯 丁烷 氢气等 图 b 为丁烯产率与进料气中n 氢气 n 丁烷 的关系 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 其降低的原因是 3 图 c 为反应产率和反应温度的关系曲线 副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物 丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是 41 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 答案 1 小于ad 2 原料中过量h2会使反应 平衡逆向移动 所以丁烯转化率下降 3 590 前升高温度 反应 平衡正向移动升高温度时 反应速率加快 单位时间产生丁烯更多更高温度导致c4h10裂解生成更多的短碳链烃 故丁烯产率快速降低 42 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 解析 1 由图 a 可以看出 温度相同时 由0 1mpa变化到xmpa 丁烷的转化率增大 即平衡正向移动 由于反应 是气体物质的量增大的反应 压强越小平衡转化率越大 所以x的压强更小 x 0 1 由于反应 为吸热反应 所以温度升高时 平衡正向移动 丁烯的平衡产率增大 因此a正确 b错误 由于反应 是气体物质的量增大的反应 加压时平衡逆向移动 丁烯的平衡产率减小 因此c错误 d正确 2 h2是反应 的产物 增大会促使平衡逆向移动 从而降低丁烯的产率 3 590 之前 随温度升高 反应速率增大 反应 是吸热反应 升高温度平衡正向移动 生成的丁烯会更多 温度超过590 更多的丁烷裂解生成短链烃类 导致丁烯产率快速降低 43 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 两个反应在热力学上趋势均很大 其原因是 有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 44 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 2 图 a 为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线 最高产率对应的温度为460 低于460 时 丙烯腈的产率 填 是 或 不是 对应温度下的平衡产率 判断理由是 高于460 时 丙烯腈产率降低的可能原因是 双选 填标号 a 催化剂活性降低b 平衡常数变大c 副反应增多d 反应活化能增大 45 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 3 丙烯腈和丙烯醛的产率与n 氨 n 丙烯 的关系如图 b 所示 由图可知 最佳n 氨 n 丙烯 约为 理由是 进料气氨 空气 丙烯的理论体积比约为 答案 1 两个反应均为放热量大的反应降低温度 降低压强催化剂 2 不是该反应为放热反应 平衡产率应随温度升高而降低ac 3 1该比例下丙烯腈产率最高 而副产物丙烯醛产率最低1 7 5 1 46 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 解析 1 从反应的焓变可看出这两个反应都为放热反应 且 1mol反应 放出的热量大 故两个反应在热力学上的趋势很大 由于生成丙烯腈的反应为气体体积增大的放热反应 故要提高丙烯腈的产率可采取的措施为降温 降压 提高丙烯腈反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂 2 图 a 中 低于460 时的曲线不表示丙烯腈的产率 因为合成丙烯腈的反应为放热反应 温度降低时 丙烯腈的产率应增大 而非减小 高于460 时 丙烯腈产率降低的原因分析 催化剂活性降低 合成丙烯腈的反应速率减小 而副反应可能更多地发生 a项符合题意 平衡常数增大 丙烯腈的产率增大 b项不符合题意 副反应增多 可能导致丙烯腈产率降低 c项符合题意 反应活化能增大 并不影响平衡的移动 不会导致丙烯腈的产率变化 d项不符合题意 47 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 3 由图 b 可知 当n 氨 n 丙烯 在1 0左右时丙烯腈的产率达最大值 而副产物丙烯醛的产率达最小值 由反应 知 v nh3 v o2 v c3h6 2 3 2 而v o2 v 空气 1 5 则进料气的理论体积比约为v nh3 v 空气 v c3h6 2 15 2 即1 7 5 1 48 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 49 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 1 反应 的化学平衡常数k表达式为 图1中能正确反映平衡常数k随温度变化关系的曲线为 填曲线标记字母 其判断理由是 50 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 51 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 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p3 p2 p1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 52 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 因反应 为放热反应 所以平衡常数应随温度升高而变小 所以选a 2 升高温度 反应 平衡向左移动 使体系中n co 增大 反应 为吸热反应 平衡向右移动 又使产生n co 增大 总结果是随温度升高 co的转化率降低 因为相同温度下 由于反应 为气体分子数减小的反应 加压有利于增大co的转化率 反应 为气体分子数不变的反应 压强改变对平衡不产生影响 所以压强增大 co转化率升高 在图2中 同一温度下 co转化率高的对应压强大 则p3 p2 p1 53 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 54 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 图2 2 速率 时间图 如zn与足量盐酸的反应 反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况 解释原因 ab段 v渐增 因反应为放热反应 随着反应的进行 温度渐高 导致反应速率增大 bc段 v渐小 则主要原因是随反应的进行 溶液中c h 逐渐减小 导致反应速率减小 故分析时要抓住各阶段的主要矛盾 认真分析 55 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 3 含量 时间 温度 压强 图 常见形式有如下几种 c 指生成物c的质量分数 b 指反应物b的质量分数 56 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 57 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 58 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 4 恒压 温 线 如图3所示 该类图的纵坐标为物质的平衡浓度 c 或反应物的转化率 横坐标为温度 t 或压强 p 常见类型如下所示 59 真题示例 核心建模 对点演练 考点一 考点二 考点三 2