化學(xué)反應(yīng)原理圖像分析

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí),化學(xué)反應(yīng)原理圖像分析,速率、平衡專題,【,經(jīng)典回顧,】,1.,（,2016,江蘇高考,節(jié)選,）納米鐵粉可用于處理地下水中的,污染物。,（,1,）,納米鐵粉與水中,NO,3,反應(yīng)的離子方程式為,：,4Fe+NO,3,+10H,+,=4Fe,2+,+NH,4,+,+3H,2,O,研究發(fā)現(xiàn)，若,pH,偏低將會(huì)導(dǎo)致,NO,3,的去除率下降，,其原因是,_,_,_,。,（,2,）,相同條件下，納米鐵粉去除,不同

2、水樣中,NO,3,的速率有較,大差異,(,見右圖,),，產(chǎn)生該差異,的可能原因是,_,_,。,納米鐵粉與,H,+,反應(yīng)生成,H,2,Cu,2+,催化納米鐵粉,去除,NO,3,-,的反應(yīng),使反應(yīng)速率加快,（,鐵置換出銅，,Cu,催化,）,鐵置換出銅，形成的,Fe-Cu,原電池,加快納米鐵粉去除,NO,3,-,的反應(yīng)速率,考點(diǎn)：,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,濃度,壓強(qiáng),溫度,催化劑,增大反應(yīng)物或生成物濃度，反應(yīng)速率增大,有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大,升高溫度，反應(yīng)速率增大,加快化學(xué)反應(yīng)速率,其他,增大接觸面積、形成原電池等,注意受熱易分解或易揮發(fā)物質(zhì)對(duì)速率的影響,注意催化活性與溫度的關(guān)系,

3、注意反應(yīng)體系內(nèi)各氣態(tài)物質(zhì)濃度是否變化,2.,（,2019,江蘇高考節(jié)選）,CO,2,催化加氫合成二甲醚是一,種,CO,2,轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：,反應(yīng),：,CO,2,(g)+H,2,(g)=,CO(g)+H,2,O(g),H,=41.2 kJ,mol,1,反應(yīng),：,2CO,2,(g)+6H,2,(g)=CH,3,OCH,3,(g)+3H,2,O(g),H,=,122.5 kJ,mol,1,在恒壓、,CO,2,和,H,2,的起始量一定的條件下，,CO,2,平衡轉(zhuǎn)化,率和平衡時(shí),CH,3,OCH,3,的選擇性隨溫度的變化如圖。其中：,CH,3,OCH,3,的選擇性,=,100%,（,

4、1,）,溫度高于,300,，,CO,2,平衡,轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的,原因是,。,反應(yīng),的,H,0,，,溫度升高,平衡正向移動(dòng)，使,CO,2,轉(zhuǎn)化為,CO,的平,衡轉(zhuǎn)化率上升,，,反應(yīng),的,H,0,，,溫,度升高平衡逆向移動(dòng)，使,CO,2,轉(zhuǎn)化為,CH,3,OCH,3,的平衡轉(zhuǎn)化率下降,，,上升幅,度超過下降幅度,反應(yīng),：,CO,2,(g)+H,2,(g)=,CO(g)+H,2,O(g),H,=41.2 kJ,mol,1,反應(yīng),：,2CO,2,(g)+6H,2,(g)=CH,3,OCH,3,(g)+3H,2,O(g),H,=,122.5 kJ,mol,1,（,2,）,220,時(shí)，在催化劑作用

5、下,CO,2,與,H,2,反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè),得,CH,3,OCH,3,的選擇性為,48%,（圖中,A,點(diǎn)）。不改變反應(yīng)時(shí)間,和溫度，一定能提高,CH,3,OCH,3,選擇性的措施有,_,_,。,增大壓強(qiáng),、,使用對(duì)反應(yīng)催化活性更高的催化劑,考點(diǎn)：,影響化學(xué)平衡的因素,濃度,壓強(qiáng),溫度,增大反應(yīng)物或減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng),有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體,體積減小的方向移動(dòng),升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),請(qǐng)思考：,平衡移動(dòng)，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率是否一定變化？,注意氣體,n=0,的反應(yīng),3.,（,2019,徐州、淮安、連云港一模節(jié)選）向恒容密閉容器,中充入,1 mol NO,和,2

6、 mol O,3,，發(fā)生反應(yīng)：,NO(g)+O,3,(g),NO,2,(g)+O,2,(g),H,0,，在不同溫度下，,反應(yīng)相同時(shí)間后，體系中,NO,轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖,所示。（,1,）在低于,100,時(shí)，,NO,轉(zhuǎn)化率,隨溫度升高而增大的主要原因,是,_,_,_,。,（,2,）,已知溫度高時(shí),O,3,會(huì)分解生成,活性極高的氧原子，,NO,轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，可能,的原因是,_,。,低于100時(shí)，反應(yīng)速率慢，相同時(shí)間,內(nèi)還沒有達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率,加快，,NO轉(zhuǎn)化率增大,溫度高時(shí)，反應(yīng)速率快，相同時(shí)間內(nèi)已達(dá)平衡，,由于反應(yīng)放熱，隨溫度升高平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)發(fā)生反應(yīng),NO,2

7、,+O=NO+O,2,使,NO,轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低。,【舉題固法】,（,2021,常州期初節(jié)選）,CO,2,甲烷化加快了能源結(jié)構(gòu)由化,石,燃料向可再生碳資源的轉(zhuǎn)變。,CO,2,(g),4H,2,(g)=CH,4,(g),2H,2,O(g)H=,-,165 kJ,mol,-,1,催化劑的選擇是,CO,2,甲烷化技術(shù)的核心。在兩種不同催化,劑條件下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得,CO,2,轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的影,響如圖所示。,高于,320,后，以,Ni,CeO,2,為,催化劑，,CO,2,轉(zhuǎn)化率略有下降，,而以,Ni,為催化劑，,CO,2,轉(zhuǎn)化率,卻仍在上升，其原因是,_,_,。,320,時(shí)，,以,Ni,C

8、eO,2,為催化劑，反應(yīng)已達(dá)平衡，,升高溫度平衡向逆向移動(dòng)，,CO,2,轉(zhuǎn)化率略有,下降,；以,Ni,為催化劑，反應(yīng)速率較慢，反應(yīng)未達(dá)平衡，升高,溫度反應(yīng)速率加快，反應(yīng)相同時(shí)間時(shí),CO,2,轉(zhuǎn)化率增大。,【課后鞏固】,1.,（,2018,江蘇高考節(jié)選）,NO,x,（主要指,NO,和,NO,2,）是大氣,主要污染物之一。有效去除大氣中的,NO,x,是環(huán)境保護(hù)的,重要課題。,在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH,3,與NO,x,反應(yīng)生成,N,2,。將一定比例的O,2,、NH,3,和NO,x,的混合氣體，勻速通入,裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)（裝置如圖）。,反應(yīng)相同時(shí)間NO,x,的去除率隨反應(yīng)溫度的變

9、化曲線如圖,所示。,（1）在50250 范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，NO,x,的去,除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是,_,_,；,（2）當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 時(shí)，NO,x,的去除率迅速下降,的原因可能是_。,迅速上升段是,催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使,NO,x,去除反應(yīng)速率迅,速增大,;,上升緩慢段主要是溫度升高引起的,NO,x,去除反應(yīng)速率增大。,催化劑活性下降；,NH,3,與,O,2,反應(yīng)生成了,NO,2,、（,2020,南京三模節(jié)選）二甲醚催化羰化制備乙醇主要涉,及以下兩個(gè)反應(yīng)：,反應(yīng),：,CO(g),CH,3,OCH,3,(g)=CH,3,COOCH,3,(g)H,1,反應(yīng)

10、,：,CH,3,COOCH,3,(g),2H,2,(g)=,CH,3,CH,2,OH(g),CH,3,OH(g)H,2,反應(yīng),、,的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù),lg K,1,、,lg K,2,與溫度的關(guān)系如,圖,1,所示；在固定,CO,、,CH,3,OCH,3,、,H,2,的原料比、體系壓,強(qiáng)不變的條件下，同時(shí)發(fā)生反應(yīng),、,，平衡時(shí)各物質(zhì)的,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如,圖,2,所示。,圖,1,圖,2,反應(yīng),：,CO(g),CH,3,OCH,3,(g)=CH,3,COOCH,3,(g),H,1,0,反應(yīng),：,CH,3,COOCH,3,(g),2H,2,(g)=,CH,3,CH,2,OH(g),CH,3,OH

11、(g),H,2,0,（,1,）,300,400 K,時(shí)，,CH,3,CH,2,OH,物質(zhì),的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是,_,_,_,。,（,2,）,600,700 K,時(shí)，,CH,3,COOCH,3,物,質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是,_,_,_,。,（,3,）,400 K,時(shí)，在催化劑作用下，反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得,CH,3,CH,2,OH,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,10%(,圖,2,中,X,點(diǎn),),。不改變?cè)媳取?溫度和壓強(qiáng)，一定能提高,CH,3,CH,2,OH,物質(zhì)的量數(shù)的措施有,_,_,_,。,由圖,2,知，此溫度范圍內(nèi)反應(yīng),較完全；,溫度升高，反應(yīng),平衡左移，導(dǎo)致,CH,3,CH,2,

12、OH,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,溫度升高，反應(yīng),平衡左移超過反應(yīng),平衡左移的幅度,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、使用對(duì)反應(yīng),催化性能更好的催化劑,3.,（,2020,揚(yáng)州一模,節(jié)選）,CO,2,催化加氫合成二甲醚過程中,主要發(fā)生下列反應(yīng)：,反應(yīng),：,CO,2,(g),H,2,(g)=CO(g),H,2,O(g),H,41.2 kJ/mol,反應(yīng),：,2CO,2,(g),6H,2,(g)=CH,3,OCH,3,(g),3H,2,O(g),H,122.5 kJ/mol,（,1,）,反應(yīng),中的,CO,2,平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的,原因是,_,。,在恒壓、,CO,2,和,H,2,的起始量,一定的條件下，,CO,2,平衡轉(zhuǎn)

13、,化率和平衡時(shí),CO,的選擇性,隨溫度的變化如圖。該催化,劑條件下合成二甲醚時(shí)較適,宜的溫度為,260,，其原因,是,_,_,_,_,。,反應(yīng),為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正向移動(dòng),溫度過低，反應(yīng)速率太慢，溫度,過高，,CO,選擇性過大，二甲醚的選擇性減小,反應(yīng),：,CO,2,(g),H,2,(g)=CO(g),H,2,O(g),H,=,41.2 kJ/mol,反應(yīng),：,2CO,2,(g),6H,2,(g)=CH,3,OCH,3,(g),3H,2,O(g),H,=-,122.5 kJ/mol,（,2,）,研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng),分兩步完成，即發(fā)生反應(yīng),和,。,反應(yīng),：,CO,2,(g),3H,2,(g)=CH,3,OH(g),H,2,O(g),H,=-,49.0 kJ/mol,反應(yīng),：,2CH,3,OH(g)=CH,3,OCH,3,(g),H,2,O(g),H,=-,24.5 kJ/mol,其他條件相同時(shí)，若兩容器中分別僅發(fā)生反應(yīng),和反應(yīng),，,測(cè)得反應(yīng),中,CO,2,的平衡轉(zhuǎn)化率更高，其原因可能,_,。,反應(yīng),分兩步,和,兩步,完成,，反應(yīng),生成的甲醇被反應(yīng),消耗掉，使反應(yīng),的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高了,CO,2,的,轉(zhuǎn)化率。,Thank you!,