高考化學大一輪復習 高考熱點題型7 化學反應(yīng)速率和化學平衡在生活、生產(chǎn)和科學研究中的調(diào)控作用課件 新人教版

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1、高考熱點題型 專題突破(七)-2-考情分析解題策略跟蹤訓練化學反應(yīng)速率和化學平衡在生活、生產(chǎn)和科學研究中的調(diào)控作化學反應(yīng)速率和化學平衡在生活、生產(chǎn)和科學研究中的調(diào)控作用用化學反應(yīng)速率和化學平衡理論的研究本身就是為了解決生活、生產(chǎn)中存在的問題。高考題就是取材于相關(guān)研究事實,綜合考查學生化學反應(yīng)速率和化學平衡理論的運用能力。試題難度大、區(qū)分度大,運算要求高。-3-考情分析解題策略跟蹤訓練1.化工生產(chǎn)選擇適宜條件的一般原則(1)從化學反應(yīng)速率分析,既不能太大,又不能太小。(2)從化學平衡移動分析,既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性。(3)從原料的利用率分析,增加易得廉

2、價原料,提高難得貴重原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本。(4)從實際生產(chǎn)能力分析,如設(shè)備承受高溫、高壓的能力等。(5)注意催化劑的活性對溫度的限制。(6)工業(yè)生產(chǎn)中既不能片面地追求高轉(zhuǎn)化率,也不能只追求高反應(yīng)速率,應(yīng)尋找比較高的反應(yīng)速率并獲得適當平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。-4-考情分析解題策略跟蹤訓練2.化工生產(chǎn)中需綜合考慮的幾個方面(1)原料的來源、除雜,尤其考慮雜質(zhì)對催化劑的影響。(2)原料的循環(huán)利用,反應(yīng)熱的綜合利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強對平衡造成的影響。(6)改變外界條件對多平衡體系的影響。(7)化學反應(yīng)速率與平衡轉(zhuǎn)化率的問題。(8)催化劑

3、的選擇及其活性溫度問題。-5-考情分析解題策略跟蹤訓練3.化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇方法(以合成氨為例)(1)反應(yīng)原理:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1(2)反應(yīng)特點:反應(yīng)為可逆反應(yīng);正反應(yīng)為放熱反應(yīng);反應(yīng)物、生成物均為氣體,且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)。-6-考情分析解題策略跟蹤訓練(3)反應(yīng)條件的選擇: -7-考情分析解題策略跟蹤訓練(4)原料氣的充分利用:合成氨反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較低,從原料充分利用的角度分析,工業(yè)生產(chǎn)中可采用循環(huán)操作的方法提高原料的利用率。-8-考情分析解題策略跟蹤訓練(2)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)

4、的量之比為1 9),控制反應(yīng)溫度600 ,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如下:-9-考情分析解題策略跟蹤訓練-10-考情分析解題策略跟蹤訓練摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實 。 控制反應(yīng)溫度為600 的理由是 。 (3)某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。

5、新工藝的特點有(填編號)。 CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學平衡右移不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗有利于減少積炭有利于CO2資源利用-11-考情分析解題策略跟蹤訓練-12-考情分析解題策略跟蹤訓練(2)在體積可變的容器中摻入水蒸氣相當于把各反應(yīng)物和產(chǎn)物稀釋了,又由于該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),因此相當于減小了壓強,平衡右移,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大;根據(jù)圖示可知,在600 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性都是最高的,由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),如果溫度太低則反應(yīng)速率較小,且平衡轉(zhuǎn)化率太低;如果溫度太高,則苯乙烯的選擇性降低。(3)CO2和H2的反應(yīng)消耗H2,故使乙苯脫氫反應(yīng)的化學平衡

6、右移,正確;獲得水蒸氣需要消耗大量能源,正確;CO2與C(s)發(fā)生反應(yīng)生成CO(g),可以減少積炭,正確;兩個反應(yīng)都消耗CO2,正確。-13-考情分析解題策略跟蹤訓練(2)正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當于起減壓的效果600 ,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大(3)-14-考情分析解題策略跟蹤訓練1.研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)H1=+489.0 kJmol-1,C(s)+CO2(g)=2CO(g)H2=+172.5 kJmol-1則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為。 (2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負極反應(yīng)式:。-15-考情分析解題策略跟蹤訓練(3)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如右圖。曲線、對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KK(填“”“=”或“”“”或“=”);X1=;p2下中CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率為。-24-考情分析解題策略跟蹤訓練-25-考情分析解題策略跟蹤訓練