第七章 第36讲 化学反应速率、平衡图像PPT课件(2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国Ⅲ(桂贵云川藏)).pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第七章 第36讲 化学反应速率、平衡图像PPT课件(2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国Ⅲ(桂贵云川藏)).pptx》由用户(四川天地人教育)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国桂贵云川藏 第七章 第36讲化学反应速率、平衡图像 PPT课件【2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国桂贵云川藏】 第七 36 化学反应 下载 _一轮复习_高考专区_化学_高中
- 资源描述:
-
1、大一轮复习讲义 化学反应速率、平衡图像 第七章第36讲 1.系统掌握速率、平衡图像的分析方法。 2.加深外因对化学反应速率影响的理解。 3.能正确解答实际工业生产中有关图像的问题。 考点一常规图像分类突破 真题演练明确考向 课时精练巩固提高 考点二复杂化学平衡图像分类突破 微专题19化学反应速率、平衡原理在物质制备中的调控作用 考点一常规图像分类突破 思维模型构建 典型图像示例 1.瞬时速率时间图像 (1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能 使速率时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的 速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图: t1时刻改变的
2、条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气 体物质的量不变的反应)。 图像分析结论 t1时v正突然增大,v逆逐渐 增大;v正v逆,平衡向正 反应方向移动 t1时其他条件不变,增 大反应物的浓度 t1时v正突然减小,v逆逐渐 减小;v逆v正,平衡向逆 反应方向移动 t1时其他条件不变,减 小反应物的浓度 (2)“渐变”类vt图像 t1时v逆突然增大,v正逐渐增 大;v逆v正,平衡向逆反应 方向移动 t1时其他条件不变, 增大生成物的浓度 t1时v逆突然减小,v正逐渐减 小;v正v逆,平衡向正反应 方向移动 t1时其他条件不变, 减小生成物的浓度 图像 t1时刻 所改变 的条件 温度 升
3、高降低升高降低 正反应为放热的反应正反应为吸热的反应 压强 增大减小增大减小 正反应为气体物质的量增 大的反应 正反应为气体物质的量减 小的反应 (3)利用图像“断点”判断影响速率的外因 应用体验 在一密闭容器中发生反应N23H2 2NH3H0,达到平衡后,只改 变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题: (1)处于平衡状态的时间段是_(填字母, 下同)。 A.t0t1B.t1t2 C.t2t3D.t3t4 E.t4t5F.t5t6 ACDF 解析根据图示可知,t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内,v正、v逆相 等,反应处于平衡状态。 (2)判断t1、t3、t
4、4时刻分别改变的一个条件。 A.增大压强B.减小压强C.升高温度 D.降低温度E.加催化剂F.充入氮气 t1时刻_;t3时刻_;t4时刻_。CEB 解析t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移 动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同, 平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小, 但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。 (3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百 分含量最高的是_。 A.t0t1B.t2t3 C.t3t4D.t5t6 A 解析根据图示知,t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆
5、反应方向移动, NH3的含量均比t0t1时间段的低,所以t0t1时间段内NH3的百分含量 最高。 (4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状 态,请在图中画出反应速率的变化曲线。 解析t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二 者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。 答案 2.全程速率时间图像 例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示 情况。 原因:(1)AB段(v增大),_。 (2)BC段(v减小),_。 反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大 溶液中c(H)逐渐减小,v减小 应用体验 向绝热恒容密闭
6、容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应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下所示。 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 D.t1t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段 解析A项,化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是 正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反 应速率显然还在改变,一定未达平衡,错误; B项,a到b时正反应速率增加,反应物浓度随 时间不断减小,错误; C项,从a到c正反应速率增大,之后正反应速 率减小,说明反应刚开始时温度升高对
7、正反应速率的影响大于浓度减小 对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于 生成物的总能量,错误; D项,随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,SO2 的转化率将逐渐增大,正确。 3.物质的量(或浓度)时间图像 例如:某温度时,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随 时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息 _是反应物,_是产物。 t3s时反应达到_状态,X、Y并没有全部 反应,该反应是_反应。 0t3s时间段:n(X)_mol,n(Y)_mol,n(Z) _mol。 X、YZ 平衡 可逆 n1n3n2n3 n2 (2)根据图像可进行如下
8、计算 某物质的平均速率、转化率,如 v(X)_; Y的转化率_100%。 确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计 量数之比为_。 (n1n3)(n2n3)n2 应用体验 1.100时,向某恒容密闭容器加入1.6molL1的Q后会发生如下反应: 2Q(g) M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示: 下列说法错误的是 A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内,v(Q) 0.02molL1s1 B.a、b两时刻生成Q的速率:v(a)v(bc)0 D.其他条件相同,起始时将0.2molL1氦气与Q混合,则反应达到平衡 所需时间少于60s 解析根据分析,从反应开始到刚达到
9、平衡的时 间段内,v(Q)0.02molL1 s1,故A正确; Q为反应物,初始时浓度最大,消耗速率最大, 生成速率最小,随着反应的进行,Q的浓度逐渐 减小,消耗速率逐渐减慢,生成速率逐渐增大,则a、b两时刻生成Q的 速率:v(a)v(bc)0,故C正确; 其他条件相同,向某恒容密闭容器中通入0.2molL1氦气与Q混合,容 器体积不变,Q、M的浓度不变,与原平衡体系等效,则反应达到平衡 所需时间等于60s,故D错误。 010min内的平均反应速率v(A)_。 2.向一容积不变的密闭容器中充 入一定量A和B,发生如下反应: xA(g)2B(s) yC(g)H” “”或“ 解析升高温度,平衡逆向
10、移动,平衡常数减小。由于16min时升高温 度,则K1K2。 4.浓度(转化率、百分含量)时间图像 (1)识图技巧 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条 件的变化。 若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。 若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。 若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。 (2)应用举例 浓度时间 如A(g)B(g) AB(g) 含量时间温度(压强) (C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数) 5.恒压(或恒温)线 (表示反应物的转化率,n表示反应物的平衡物质的量) 图,若p1p2p3,则正反应
11、为气体体积_的反应,H_0; 图,若T1T2,则正反应为_反应,气体体积增大。 减小 放热 6.几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),M点前,表示从反应物 开始,v正v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影 响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故 正反应H0。 (2)对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),L线上所有的点都是平衡 点(如图)。L线的左上方(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A 的百分含量,所以,E点v正v逆;则L线的右下方(F点),v正v逆。 应用体验 1.已知某可逆反应m
12、A(g)nB(g) pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在 不同反应时间(t)时,温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分 数(B)的关系曲线,由曲线分析,下 列判断正确的是 A.T1T2,p1p2,mnp,放热反应 B.T1T2,p1p2,mnp,吸热反应 C.T1T2,p1p2,mnp,放热反应 D.T1T2,p1p2,mnp,吸热反应 解析由图可知,压强一定时,温度T1先达到平衡,故温度:T1T2, 升高温度,B在混合气体中的体积分数减小,说明平衡正向移动,正反 应为吸热反应;温度一定时,压强p2先达到平衡,故压强:p1p2,增 大压强,B在混合气体中的体积分数增大,说明平衡
13、逆向移动,正反应 为气体体积增大的反应,则mnp。 2.(2021云南、四川、贵州、西藏四省名校高三第一次大联考)CO2是导 致温室效应的气体之一,CH4CO2催化重整技术对温室气体的减排具 有重要意义,其反应原理为CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)H akJmol1。某实验小组在密闭容器中充入1molCH4(g)和1molCO2(g), 在不同条件下发生该反应,测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的 关系如图所示。下列有关说法错误的是 A.p1p2 B.a0 C.正反应速率:m点p2,选项A正确; 升高温度,甲烷的体积分数减小,说明平衡正向移动,故正反应是吸热 反应,H0,
14、选项B正确; 温度越高,速率越快,正反应速率:m点n点,选项C正确; 根据三段式计算: 设q点CH4的转化率为x,则 CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g) 初始/mol1100 转化/molxx2x 2x 平衡/mol1x1x 2x 2x 3.一定条件下,合成氨反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)。图甲表 示在此反应过程中的能量变化,图乙表示在2L的密闭容器中反应时N2的 物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下,改变 起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。 下列说法正确的是 A.升高温度,该反应的平衡常数增大 B.由图乙信息,从11min起其他条件不变,
15、压缩容器的体积,则n(N2)的变化 曲线为d C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率v(H2)0.09molL1min1 D.图丙中温度T1T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高 的是b点 解析分析图甲可知反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,温 度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误; 从11min起其他条件不变,压缩容器的体积,压强增大,平衡正向移动, 瞬间氮气物质的量不变,随平衡正向进行,氮气物质的量减小,则曲线 d符合n(N2)的变化曲线,B正确; 分析图像乙可知,在2L的密闭容器中,v(N2)0.015 molL1min1,v(H2)0.045mol
16、L1min1,C错误; 图丙表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系,曲线上各点都处于 平衡状态,达平衡后,增大氢气用量,氮气的转化率增大,故a、b、c三 点中,c点氮气的转化率最高,D错误。 4.工业上,常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。 氧化法:沥青混凝土可作为反应2CO(g)O2(g) 2CO2(g)的催化剂。下 图表示在相同的恒容密闭容器、相同起 始浓度、相同反应时间段下,使用同质 量的不同沥青混凝土(型、型)催化时, CO的转化率与温度的关系。 (1)在a、b、c、d四点中,未达到平衡状 态的是_。a 解析CO和O2的反应是放热反应,当达到平衡后升高温度,CO的转化 率降低,
17、所以,b、c、d点表示平衡状态,a点对应的状态不是平衡状态。 (2)已知c点时容器中O2浓度为0.04molL1,则50时,在型沥青混凝 土中CO转化反应的平衡常数K_(用含x的代数式表示)。 解析令CO起始浓度为amolL1。 2CO(g)O2(g) 2CO2(g) 起始浓度(molL1)a0 转化浓度(molL1)axax 平衡浓度(molL1)a(1x)0.04ax (3)下列关于题图的说法正确的是_(填字母)。 A.CO转化反应的平衡常数:K(a)K(c) B.在均未达到平衡状态时,同温下型沥青混凝土中CO转化速率比型要大 C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中
18、最高 D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性 BD 解析CO和O2的反应是放热反应,达到平衡后,温度升高,平衡向左 移动,平衡常数K减小,A项错误; 观察图像知,型催化剂作用下CO的转化 速率大于型催化剂,B项正确; 有效碰撞几率与反应速率有关,温度越高, 反应速率越大,有效碰撞几率越高,故在 图像中e点有效碰撞几率最高,C项错误; 催化剂需要一定活性温度,转化率出现突变,可能是因温度高而使催化 剂失去活性,D项正确。 返回 考点二复杂化学平衡图像分类突破 题型特点分析 化学平衡图像题,除以常规图像形式(如ct图、含量时间温度图、 含量时间压强图、恒压线图、恒温线图等)考查
19、平衡知识外,又出 现了很多新型图像。这些图像常与生产生活中的实际问题相结合,从 反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查。图像形式 看似更加难辨,所涉问题看似更加复杂,但只要仔细分析,抓住图像 中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清横坐标、纵坐标代表 的条件、弄清曲线的变化趋势,即可将复杂图像转化为常规图像。进 而运用化学平衡知识进行解答即可。 典型图像示例 1.转化率投料比温度图像 例1将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为 已知在压强为aMPa下,该反应在不同温 度、不同投料比时,CO2的转化率见图: 此反应_(填“放热”或“吸热”); 若温度不变,提高投料比n(H2
20、)/n(CO2), 则K将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 放热 不变 解析当投料比一定时,温度越高,CO2的转化率越低,所以升温,平 衡左移,正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关,不随投料比的变 化而变化。 2.根据图像判断投料比 例2采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn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。 2.0 3.选择最佳反应条件 例3汽车尾
21、气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有 效减少雾霾的形成,可采用氧化还原法脱硝: 4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随 温度的变化如图所示。 (1)催化效果最佳的是催化剂 _(填“”“”或 “”);b点v正_(填“” “ 解析根据图示可知,相同温度时,在催化剂的作用下,反应相同时 间CO2的转化率最大,因此催化剂的效果最好;b点时反应还未达到平 衡状态,CO2的转化率还会继续增加,反应正向进行,因此v正v逆。 (2)此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_ _。 为放热反应,升高温度
22、,平衡逆向移动 该反应 解析该反应为放热反应,a点时达到平衡,从a点到c点,温度升高,平 衡逆向移动,CO2的转化率下降。 返回 真题演练明确考向 1.(2020全国卷,28)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”)。 1234 1 4变大 解析CO2催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为2CO2(g)6H2(g) C2H4(g)4H2O(g),产物的物质的量之比n(C2H4)n(H2O)14
23、,该反 应是气体体积减小的反应,增大压强平衡右移,则n(C2H4)变大。 (2)理论计算表明,原料初始组成n(CO2)n(H2)13,在体系压强为0.1 MPa,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H_0(填“大于”或 “小于”)。 1234 dc 小于 解析由平衡图像知,390K时四种组分的物质的量分数之比满足13的 是c曲线和a曲线,物质的量分数之比满足14的是d曲线和b曲线,结合 反应方程式2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)和原始投料n(CO2) n(
24、H2)13可得,曲线c表示CO2, 曲线a表示H2,曲线d表示C2H4,曲线 b表示H2O;由图像的变化趋势可知, 升高温度,曲线a、c增大,曲线b、d 减小,说明平衡左移,所以正反应放 热,H0。 1234 (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)。 1234 解析起始投料比n(CO2)n(H2)13,平衡时总压为0.1MPa,结合反应方 程式可知p(CO2)p(H2)13,p(C2H4)p(H2O) 14, 由图像可知p(H2)p(H2O)0.10.39, 1234 根据反应的化学方程式 平衡时
25、压强:0.390.10.390.390.10.39 1234 (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_。 1234 选择合适催化剂等 解析在一定温度和压强下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,减少 副反应的发生,应当选择合适催化剂等。 1234 2.2019全国卷,28(1)(3)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的 需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气 的技术成为科学研究的热点。回答下列问题: (1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g) O2(
展开阅读全文
链接地址:https://www.163wenku.com/p-1434591.html