2023届高三化学二轮复习：化学反应速率与化学平衡归因分析课件

化学反应速率与化学平衡归因分析 复习目标 1.掌握速率、平衡图像的分析方法及类型。 2.掌握实际工业生产中的陌生图像的分析方法。 2 1.(2022·全国甲卷，28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题： (1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2 (ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ· mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa ①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为_____ kJ·mol－1，Kp＝_________Pa。 －223 1.2×1014 ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 增加，ΔH＜0，是熵增、放热过程，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知ΔG＜0，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化 碳氯化反应气体分子数 ③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_____移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_____(填“变大”“变小”或“不变”)。 向左 变小 (2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、 Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反 应。体系中气体平衡组成比例(物 质的量分数)随温度变化的理论计 算结果如图所示。 ①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的 平衡常数Kp(1 400 ℃)＝__________Pa。 7.2×105 ②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______________________________ _____________________________。 得到更多的TiCl4产品，提高效益 为了提高反应速率，在相同时间内 (3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是___________________________________________________。 将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾” 2.[2019·北京，27(1)]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。 甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。 ①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲 烷和水蒸气反应的方程式是_____________________________。 ②已知反应器中还存在如下反应： ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1 ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2 ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3 …… ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用______________ __________________________________________反应的ΔH。 C(s)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)] ③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)＝4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是______(填字母)。 a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成 abc ④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。 从t1 min时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_______________________________________ ______________________________。 降低 CaO＋CO2===CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表 面，减少了CO2与CaO的接触面积 3.[2019·江苏，20(3)]CO2催化加氢合成二