内容正文:
高中
化学
二轮精准复习45讲
化学平衡新型图像的突破
2023
第29讲
1
[命题分析]
新型图像往往根据实际工业生产,结合图像;分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较大,能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力,在高考中深受命题者青睐。
1.陌生“速率、平衡图像”认知模型构建
2.陌生图像题的解题步骤
图像解析
关注曲线上的特殊节点
【例题1】在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,装置见题图-1。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题图-2所示。
(1)在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ;
(2)当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是
。
温度升高NOx 与NH3反应生成N2速率迅速增大
?
该温度范围内,温度升高催化剂M的活性提高和温度升高NOx 与NH3反应生成N2速率迅速增大共同导致的
图-1 图-2
该温度范围内,温度升高催化剂M的活性下降导致的
NOx 与NH3生成N2的反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致NOx去除率下降
NH3与O2反应生成了NO
图像解析
【例题2】采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(含CO2、SO2、NO)可获得含CaCO3、CaSO4、Ca(NO2)2等副产品,工业流程如题图-1所示。
预处理器中发生的主要反应为NO+O3=NO2+O2,2NO+O2=2NO2。室温下,固定进入预处理器的NO的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)随反应前n(O3)∶n(NO)的变化如题图-2所示。当n(O3)∶n(NO)>1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是__________________________________。
图-1 图-2
NO2分解成NO和O2,导致反应后NO2的物质的量减少
NO被O3氧化成更高价态的氧化物
NO2被O3氧化成更高价态的氧化物
关注曲线的相互关联
图像解析
【例题3】已知水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如题图-1所示,Na2SO3的溶解度曲线如题图-2所示)。
图-1 图-2
请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案: ,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
NaHSO3溶液――――――→Na2SO3溶液―――――――→无水Na2SO3
NaOH溶液
搅拌
pH=10
结晶
蒸发
过滤
趁热
34℃以上
边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34℃条件下趁热过滤
关注曲线上的关键数据
[典题示例1]
在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图1表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系,图2表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.反应xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔH>0,且a=2
C.若在图1所示的平衡状态下,再向体系中充入He,此时v(正)>v(逆)
D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数大于0.5
B
正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术,正戊烷和异戊烷的部分性质如表所示。在合适的催化剂和一定压强下正戊烷异构化为异戊烷,正戊烷的平衡转化率(α)随温度的变化关系如图所示。