2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第7章 热点专题突破4 化学反应速率与化学平衡图像解题方法含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第7章热点专题突破4化学反应速率与化学平衡图像解题方法含答案化学反应速率与化学平衡图像解题方法1．化学平衡图像题的思维流程2．解题步骤3．解题技巧（1)“定一议二”原则在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后,讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后,讨论横轴与曲线的关系。如反应2A(g）＋B(g）2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示［纵轴为A的平衡转化率（α），横轴为反应温度(T）］.定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应.定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。(2）“先拐先平数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态,相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大［如图3所示，φ(A）表示反应物A的体积分数］。图2：T2〉T1,正反应放热.图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。(3)三看分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。（2019·全国卷Ⅱ节选）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________（填标号）。A．T1>T2B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·L－1解析由图像的变化趋势可看出T2时,环戊二烯浓度的变化趋势大,反应速率快，因此T2大于T1，A错误；影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a点温度低，但环戊二烯浓度大，c点温度高但环戊二烯浓度小,故无法比较a、c点速率大小，B错误；相同温度下，随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小,因此a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为1.5mol·L－1，b点时的浓度为0.6mol·L－1，则环戊二烯转化的物质的量浓度为0.9mol·L－1,则二聚体的浓度为eq\f（0.9mol·L－1，2)＝0。45mol·L－1.答案CD（2019·全国卷Ⅲ节选)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2（g）＋2H2O（g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl）∶c（O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300℃)________K(400℃）(填“大于”或“小于”）.设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c（O2）＝1∶1的数据计算K（400℃）＝__________________________（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl）∶c（O2）过低、过高的不利影响分别是__________________________。解析由图像知，随着温度的升高，HCl的平衡转化率降低，所以4HCl(g）＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O（g)的ΔH〈0,升高温度平衡左移，则K（300℃）〉K（400℃）。在温度一定的条件下,c(HCl）和c（O2)的进料比越大,HCl的平衡转化率越低，所以题图中自上而下三条曲线是c（HCl）∶c（O2)（进料浓度比）为1∶1、4∶1、7∶1时的变化曲线。当c(HCl）∶c(O2）＝1∶1时,列三段式：4HCl(g）＋O2（g)=2Cl2(g)＋2H2O(g）起始浓度c0c000转化浓度0。84c00。21c00.42c00。42c0平衡浓度(1－0.84)c0(1－0。21)c00。42c00。42c0K(400℃）＝eq\f(0.42c02×0.42c02，1－0。844c\o\al(4，0)×1－0.21c0）＝eq\f（0。422×0.422,1－0。844×1－0。21c0）.当c（HCl）∶c(CO2）过高时,HCl转化率较低；当c（HCl）∶c（O2）过低时，过量的O2和Cl2分离时能耗较高。答案大于eq\f(0。422×0.422，1－0.844×1－0。21c0）O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低1．对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g）ΔH〉0,下列图像中，正确的是（)答案A解析该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动，A％减小,A正确;该反应的正反应为吸热反应，升高温度,v（正)、v(逆)均增大,平衡正向移动,则v（正）〉v(逆），B错误；升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，C错误;平衡后，增大压强,v(正）、v(逆）均增大，平衡正向移动，则v（正）>v（逆)，D错误.2．（2019·江苏高考）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ:CO2(g）＋H2（g)=CO（g）＋H2O(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1反应Ⅱ：2CO2（g）＋6H2(g)=CH3OCH3（g)＋3H2O（g)ΔH＝－122。5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化见下图。其中：CH3OCH3的选择性＝eq\f（2×CH3OCH3的物质的量,反应的CO2的物质的量）×100%（1）温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________________。(2)220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48％（图中A点).不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有__________________________________。答案(1)反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH〈0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度(2）增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂解析(1)由图像可知，当温度高于300℃时，CO2的平衡转化率增大,而CH3OCH3的选择性降低，即此温度下主要发生的是反应Ⅰ，因反应Ⅰ是吸热反应，当温度升高CO2转化为CO的平衡转化率上升；而反应Ⅱ是放热反应，当温度升高CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度。（2)要提高CH3OCH3的选择性，有两种措施：一是增大压强，使反