内容正文:
第七章 化学反应速率与化学平衡
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
素养微课(十六) 物质制备中化学反应的调控
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
无需外界帮助
3.控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
混乱度
S
>
>
熵的变化
ΔS
自发进行
如:以工业合成氨为例,理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件。
①反应原理:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
能
平衡
不能
④综合考虑——选择适宜的生产条件
a.温度:400~500 ℃;
b.压强:10~30 MPa;
c.投料比:=;
d.以铁触媒作催化剂;
e.采用循环操作提高原料利用率。
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
1.1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列所示是哈伯法的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是( )
A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③④
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
B 解析:②④⑤操作均有利于合成氨的化学平衡向右移动,提高转化率。
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
放热
减少
升高
增大
催化剂
增大
降低
2.已知:2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3 (g) ΔH =-197.8 kJ·mol-1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2∶1,且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是( )
温度/K
压强/(105 Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
A.一定压强下降低温度,SO2 的转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
B 解析:由表格数据及勒夏特列原理知,针对放热反应,一定压强下降低温度,平衡正向移动,反应物SO2的转化率增大,A项正确;由于在不同温度、压强下,化学反应速率不一定相等,故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等,B项错误;催化剂对化学平衡移动无影响,但可以缩短达到平衡所需的时间,C项正确;由图中数据可知,不同温度下,1.01×105 Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%、97.5%、93.5%,加压后转化率升高并不明显,所以没有必要通过加压提高转化率,D项正确。
3.(2020·北京101中学质检)CO2催化加氢制取甲醇的研究,对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+ 3H2(g)⇌ CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1 =-58 kJ· mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2 = +42 kJ· mol-1
下列说法不正确的是( )
A.增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率
B.增大压强,有利于向生成甲醇的方向进行,反应Ⅰ的平衡常数增大
C.升高温度,生成甲醇的速率加快,反应Ⅱ的限度同时增加
D.选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
答案:B
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1轮 化学
解析:增大氢气浓度平衡向正反应方向移动,导致二氧化碳消耗增大,所以二氧化碳转化率增大,故A正确;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,反应Ⅰ的平衡向正反方向移动,所以向生成甲醇的方向移动,但是化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,所以增大压强,反应Ⅰ的平衡常数不变,故B错误;升高温度,任何化学反应速率都增大,平衡向吸热方向移动,升高温度反应Ⅱ向正反应方向移动,则反应Ⅱ的限度增大,故C正确;催化剂具有选择性、专一性