第二章 章末提升课 第2课时　化学反应速率与化学平衡综合图像

第2课时化学反应速率与化学平衡综合图像[核心素养发展目标]1.了解几种常考特殊图像。2.能提取有效信息综合分析多曲线图像，正确解答相关问题。一、几种特殊曲线分析类型一抛物线型曲线分析例1对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH＝Q的变化曲线如下图：(1)M点之前，温度低反应速率小，测定时反应为________状态，v正____v逆。(2)M点为________，M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度，平衡向______________移动，Q____0。(3)由图2可得出a＋b____c＋d。例2向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。(1)反应过程中压强________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)反应物浓度：a点____b点(填“>”“<”或“＝”，下同)。(3)该反应的焓变ΔH____0。(4)c点是否是平衡状态：____(填“是”或“否”)。例3一定温度下，发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，改变反应物的投料比，NH3的平衡体积分数随eq\f(nH2,nN2)的变化曲线如图所示。(1)a＝________。(2)A、B、C三点H2的平衡转化率由大到小的顺序：____________________________，三点的平衡常数大小关系：________。类型二曲线及曲线外标记特殊点图像例4对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(如图)，分析E、F点反应进行的方向。(1)L线上所有的点都是平衡点，L线上方(E点)，A%大于平衡体系的A%，则E点Q____K，反应________进行，v正____v逆。(2)同理分析，F点Q____K，反应________进行，v正____v逆。1．已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是()A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b)B．化学平衡常数：K(d)>K(c)C．c点向d点变化时，v正<v逆D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大2．如图是在其他条件一定时，反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E5点。(1)其中表示已达平衡状态，v正＝v逆的点是____。(2)其中表示未达平衡状态，v正>v逆的点是____。(3)其中表示未达平衡状态，v正<v逆的点是____。(4)该反应的ΔH____0。二、多曲线复杂图像的分析类型一与平衡移动有关的多曲线图像分析例1150℃时，发生的反应为CS2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋2H2S(g)ΔH＝－46kJ·mol－1。在恒温恒容条件下发生上述反应，测得H2O的平衡转化率[α(H2O)]与温度、投料比[A＝eq\f(nCS2,nH2O)]的关系如图所示。X代表________，A1________(填“>”“<”或“＝”)A2，判断依据是___________________________________________________________________________________。例22HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH＞0，v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。类型二根据图像判断催化效率或反应的选择性例3丙烷催化直接脱氢反应：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)ΔH1＝＋124.3kJ·mol－1(ⅰ)副反应：C3H8(g)C2H4(g)＋CH4(g)ΔH2(ⅱ)(1)反应ⅰ的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度的关系如图所示，分析工业生产中采用的温度为650℃左右的原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)温度为670℃时，若在1L的容器中投入8molC3H8，充分反应后，平衡混合气体中有2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4，计算该条件下C3H6的选择性为________%。例4采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。主反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)、CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中eq\f(nMn,nCu)约为______时最有利于二甲醚的合成。分析复杂图像要做到四看一看横纵坐标、二看是否平衡态、三看曲线走势关键点、四看方程式的特点(系数、热效应)。1．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>20002．已知：无CO时反应为2NO(g)N2(g)＋O2(g)，有CO时反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1molNO转化为N2的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是()A．反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)的ΔH<0B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率C．Y点再通入CO、N2各0.01mol，此时v正(CO)<v逆(CO)D．达平衡后，其他条件不变，改变物料使eq\f(nCO,nNO)>1，CO转化率增大3．将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH