第2章 化学反应的方向、限度与速率 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 单选版）

(一)主干知识·系统整合　 一、化学反应的方向 二、化学反应的限度 三、化学反应的速率 1.若某温度和压强下，化学反应的ΔH－TΔS＜0能否说明这个反应在该条件下一定能进行，进行完全，反应快速？ 提示：不能，因为综合判据判断出该反应在此条件下进行的趋向，据此无法判断该反应在此条件下进行的限度及快慢。 2．平衡常数的值是用所有参加反应的物质的浓度计算得来的吗？ 提示：不是。在平衡常数的计算式中，固体和纯液体不在计算公式中。 3．平衡常数K越大，表明反应越有利于生成物的生成，反应物的转化率越大，对吗？ 提示：不对。反应物的转化率与平衡常数无必然的关系，平衡常数只受温度的影响，而转化率还受浓度、压强等因素的影响。 4．对于有气体参加的可逆反应，增大压强，平衡一定发生移动吗？ 提示：不一定。对于反应前后气体体积不发生变化的可逆反应，增大压强平衡不移动。 5．温度升高时，如果一个化学反应的平衡常数变大，则这个反应是放热反应吗？ 提示：不是。 升温平衡常数变大，说明平衡向右移动，正反应为吸热反应。 6．处于平衡状态的可逆反应，若升高温度，则v正和v逆将以同样的倍数增大吗？ 提示：因为反应不是吸热就是放热，所以升高温度平衡要发生移动，v正和v逆一定不相等。 (二)课题探究·提升素养　 微项目　探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇 ——化学反应选择与反应条件优化 　　　　　　　　　　　　　 项目活动(一) 选择合适的化学反应 [探究活动] 假设反应焓变和熵变不随温度的改变而变化，已知298 K,100 kPa时，有如下反应： ①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－48.97 kJ·mol－1　ΔS＝－177.16 J·mol－1·K－1 1．CO2的大量排放有什么危害？试设想如何将CO2变废为宝？ 提示：CO2产生“温室效应”将导致南极、北极冰雪融化，海平面上升，病虫害增加，气候反常等，从而使人类生存环境恶化。可以通过化学反应，使CO2和氢气(或水等)在催化剂作用下合成甲醇。 2．请根据焓变和熵变综合判据判断上述三个反应是否正向自发进行？ 提示：反应①属于放热熵减反应，在低温时正向反应自发进行。反应②属于吸热熵减反应，在任何温度下正向反应均不自发进行。反应③属于吸热熵增反应，在高温下正向反应自发进行。 3．用CO2合成甲醇时发生的反应有哪些？ 提示：有反应①、③，其中反应③是较高温度时的副反应。 [生成认知] 1．焓变、熵变对反应方向的影响 反应焓变与反应方向的关系 大部分ΔH＜0的反应自发进行 反应熵变与反应方向的关系 大部分ΔS＞0的反应自发进行 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态 2．反应方向的判断依据 解析：题给反应的正反应是气体体积增大的反应，也就是熵增加的反应，A正确。题给反应是分解反应，且该反应的逆反应是CO的燃烧，是放热反应，所以该反应是吸热反应，B错误。虽然题给反应的逆反应是熵减小的反应，但反应放热，一定条件下可以自发进行，C正确。题给反应的ΔS＞0，ΔH＞0，能自发进行说明熵变的影响大于焓变，D正确。 答案：B　 解析：根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS＜0。 答案：C　 1．利用所学知识分析如何提高反应的速率和甲醇的产率？ 提示：提高CO2和H2的浓度、加压、升高温度，使用催化剂均可以加快反应的速率。从化学平衡角度提高CO2和H2的浓度、降低CH3OH和H2O的浓度、加压、降低温度均有利于化学平衡向右移动，能够提高甲醇的产率。 2．在一定条件下测得不同的H2和CO2投料比体系中甲醇的产率如下： 不同n(H2)∶n(CO2)对反应的影响 注：α为转化率，φ为产率，反应条件为温度553 K、总压2 MPa，无催化剂。 从上述数据中你能得到什么结论？ 提示：从上述表格中能够得到的结论是增大氢气的比例可以提高CO2的转化率和甲醇的产率。 n(H2)∶n(CO2) 2 3 5 7 α(CO2)/% 11.63 13.68 15.93 18.71 φ(CH3OH)/% 3.04 4.12 5.26 6.93 3．如图分别是压强和温度对反应①中甲醇产率的影响。 (1)在实际生产中是不是压强越大越好？ 提示：不是。要考虑生产的实际，选择合适的压强，如动力和设备的承受力等方面。 (2)请分析甲醇的产率在温度为523 K时最高的原因。 提示：在523 K之前，随温度的升高反应速率加快，使甲醇产率增大；超过523 K时，甲醇的产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应的发生等。 [生成认知] 1．归纳总结设计化学反应解决实际问题的