《化学反应速率与化学平衡》拓展课件

《化学反应速率与化学平衡》典练

·素养提升素养解读研究一个化学反应时，往往需要关注以下两个方面的问题：一是反应的快慢和历程，涉及反应的速率和反应机理；二是反应的趋势和限度，涉及反应方向和化学平衡。这两个方面既有区别又有联系。这些问题的研究，对于揭示化学反应的规律，获得调控化学反应的理论依据，以及日常生活和工农业生产都具有重要意义。本章第一节包含化学反应速率及其影响因素、活化能等内容。通过实验探究，可直观感受外界条件，如浓度、温度、压强、催化剂等对速率的影响；而活化能知识包含活化分子、有效碰撞等反应历程基本概念，对于这些问题的学习，可逐步培养学生的宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。本章第二节包含化学平衡状态、化学平衡常数、影响化学平衡的因素等主要内容，这部分内容既有实验探究，又有有关平衡常数、转化率等的定量计算。通过化学平衡的学习，可逐步培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。本章第三节学习内容为化学反应的方向，首先通过生产和生活中的实例，认识自发过程与非自发过程，进而从焓判据和熵判据两方面讨论化学反应的自发性，最后综合讨论了自由能判据对判断化学反应自发性的认识。通过化学反应的方向的学习，培养变化观念与平衡思想等学科核心素养。本节第四节为化学反应的调控，是化学理论与化工生产相结合的重要内容，通过理论研究和生产实际条件的确定，可逐步培养学生变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任等学科核心素养。【答案】D【解析】因合成氨的正反应是气体体积减小的放热反应，所以增大压强、降低温度会使平衡向正反应方向移动，增加反应物浓度或减小生成物浓度会使平衡向正反应方向移动，D正确。【答案】D【解析】

加入苯，I2易溶于苯，促使平衡正向移动，A正确；根据题中数据，FeCl3少量，加入KSCN，溶液呈血红色，则萃取后的溶液中仍然存在Fe3＋，说明该反应存在限度，B正确；加入FeSO4，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动，C正确；该表达式中缺少了c(I2)，D错误。【答案】B【解析】恒容充入He时，对反应气体的浓度没有影响，正、逆反应速率不变，C错误。恒容充入HI时，相当于增大压强，逆反应速率增大，正反应速率瞬间不变，后慢慢增大，且对于该反应，增大压强平衡不会移动，与图像不符，D错误。恒压充入He，相当于减小压强，正、逆反应速率都减小，且对于该反应，减小压强平衡不会移动，与图像不符，A错误。恒压充入HI时，体系的体积增大，H2和I2的浓度都变小，正反应速率减小，HI的浓度增大，逆反应速率增大，而且最终达到平衡时，与原平衡态各物质的浓度完全一样，B正确。【答案】D【答案】A6．(科学探究与创新意识)如图所示，三个烧瓶中均充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅，下列叙述正确的是 (

)【答案】A(2)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为__________________。

②P点甲醇产率高于T点的原因为___________。

③根据图像，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_____℃。

8．(变化观念与平衡思想)(2020·全国卷Ⅲ)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)________(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是________、______________。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)。(3)根据图中点A(440K,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝______________________________(MPa)－3(列出计算式，以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当________________。对话

·命题专家A．1,4－加成产物比1,2－加成产物稳定B．与0℃相比，40℃时1,3－丁二烯的转化率增大C．从0℃升至40℃，1,2－加成正反应速率增大，1,4－加成正反应速率减小D．从0℃升至40℃，1,2－加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度考查角度能量变化图像、产物的稳定性比较、转化率变化、温度对速率的影响等考查目的根据化学反应历程与物质能量的变化图像，解读物质的稳定性、温度对转化率、速率的影响等，意在培养考生的识图能力，从而考查考生的宏观辨识与微观探析等学科核心素养考查形式在高考中对速率与平衡的考查主要以图像题形式呈现，题型灵活，可以是选择题，也可能是填空题，难度系数较大解题策略：(1)解题步骤：先认真阅读题干和图像，特别是图像的横坐标和纵坐标分别代表的物理量或物质；然后，再分析各反应历程的具体变化，包含物质(或微粒)变化和能量变化——根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的1,4－加成产物的能量比1,2－加成产物的能量低，结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答；最后，结合问题或选项有针对性的进行解题或逐项判断正误。(2)方法技巧：本题运用比较法、读图分析法而得出答案。解析：能量越低越稳定，根据图像可看出，1,4－加成产物的能量比1,2－加成产物的能量低，即1,4－加成产物比1,2－加成产物稳定，A正确；该加成反应不管生成1,4－加成产物还是1,2－加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利于1,3－丁二烯的转化，即在40℃时其转化率会减小，B错误；从0℃升至40℃，正化学反应速率均增大，即1,4－加成和1,2－加成反应的正速率均会增大，C错误；从0℃升至40℃，对于1,2－加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1,2－加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，D正确。答案：AD(2)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为____________，平衡常数Kp＝____________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t<tm时，v逐渐提高；t>tm后，v逐渐下降。原因是____________________________。考查角度平衡转化率α判断、压强、平衡常数Kp计算、速率与温度曲线解读等考查目的本题主要是借助转化率α与温度图像、速率与温度曲线，解决速率与平衡综合问题，培养考生的识图能力，从而考查考生的变化观念与平衡思想等学科核心素养考查形式在高考中主要以图像题形式呈现，题型灵活，多为填空题，难度系数较大解题策略：(1)解题步骤：压强平衡常数计算的一般步骤。(2)方法技巧：本题运用公式法、读图分析法而得出答案。①ΔH＝________kJ·mol－1。②提高该反应平衡转化率的方法有______________、____________________。③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp＝________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。考查角度反应热的计算、外界条件对转化率的影响、压强平衡常数的计算、反应速率的计算与比较等考查目的根据物质的燃烧热和盖斯定律计算反应热，根据平衡转化率计算压强平衡常数，通过计算比较速率的大小关系等，培养考生的逻辑思维能力与计算能力，从而考查考生的变化观念与平衡思想等学科核心素养考查形式在高考中主要以原理综合题形式呈现，题目一般设置较新情景，而难度系数较大解题策略：第一步：读懂题目捕获题目信息。第二步：根据已知乙烷的转化率，设起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，列出三段式，求出平衡时各物质的分压，代入平衡常数的计算公式进行计算。第(2)问：①设反应开始时CH4浓度为c，转化率为α时，浓度为c(1－a)，则r2＝kc(1－a)，而r1＝kc，通过比较可得出答案。(2)①根据r＝k