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大单元四
化学反应速率 化学平衡
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提能力验考情四
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
一轮提优导学案·化学
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南方凤凰台·一轮提优导学案·化学
能力提升
惰性气体对化学平衡的影响
1. 恒容时充入惰性气体,对于气体反应体系各组分的浓度不变,速率不变,平衡不移动。
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2. 恒温、恒压,充入惰性气体。体积必增大,对于气体反应体系相当于减压对平衡的影响。
3. 对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,无论是恒容时还是恒压下向平衡体系中加入惰性气体,平衡都不会移动。
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催化剂
1. 催化剂的活性除与自身成分有关外,还受到粒径、合成方法等因素以及反应温度、压强等条件的影响。此外,有些物质的存在会使催化剂明显失效,即催化剂中毒。
2. 催化剂需要适宜的温度,温度过低,活性低;温度升高,活性增强,但温度过高,催化剂可能失去活性。
能力提升
(1) 对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中比率。
(2) 选择性实质是主反应与副反应之间速率的竞争,主反应的速率越快,主产物就越多,副产物就越少。合适的催化剂可提高主反应的选择性,从而提高主产物的产率。因此,提高速率和主产物的最好方法是选择合适的催化剂。
3. 催化剂的选择性——专一性
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4. 催化剂与反应物接触面积越大,化学反应速率越快。
5. 催化剂的来源问题
化学中有一类特殊反应,叫自催化反应,该类反应中的生成物对反应有催化作用。它的特点之一是开始反应速率很小,随着起催化作用的产物的积累速率迅速增大。如草酸与酸性高锰酸钾溶液反应,随着反应进行,反应速率加快,原因之一是反应生成的Mn2+对该反应起催化作用。
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陌生分析
试题 图像
(1) 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率(v正)随时间变化如图所示。速率先增大后减小的原因是 反应放热,在绝热容器中反应使温度升高,v正增加;b点后,温度上升已不明显,反应物浓度降低导致v正减小
反应放热,在绝热容器中反应使温度
升高,v正增加;b点后,温度上升已不明显,反应物浓度降
低导致v正减小
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试题 图像
(2) H2O2在催化剂α-FeOOH的表面上,分解产生·OH,·OH较H2O2和O2更易与烟气中的NO、SO2发生反应。当H2O2浓度一定时,NO的脱除效率与温度的关系如图所示。升温至80 ℃以上,大量汽化的H2O2能使NO的脱除效率显著提高的原因是 H2O2与催化剂的接触更好,产生更多的·OH,·OH浓度增大,与NO混合更充分 ,温度高于180 ℃,NO的脱除效率降低的原因是 180 ℃以后,·OH分解成O2和H2O,NO的脱除效率下降
H2O2与催化剂的接触更好,产
生更多的·OH,·OH浓度增大,与NO混合更充分
180 ℃以
后,·OH分解成O2和H2O,NO的脱除效率下降
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试题 图像
(3) 一定条件下,CO可以去除烟气中的SO2,其反应原理为2CO+SO22CO2+S↓。其他条件相同、以比表面积大的γ-Al2O3作为催化剂,研究表明,γ-Al2O3 在240 ℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图所示。240 ℃以前, 随着温度的升高,SO2去除率降低的原因是 温度较低时,SO2被催化剂吸附,温度升高,吸附能力减弱 。 240 ℃以后, 随着温度的升高,SO2去除率迅速增大的主要原因是 温度较高时,SO2在催化剂存在条件下被CO还原,温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快
温度较低时,SO2被催化剂吸
附,温度升高,吸附能力减弱
温度较高
时,SO2在催化剂存在条件下被CO还原,温度升高,催化
剂活性增强,反应速率加快
能力提升
试题 图像
(4) 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。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,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 迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大,与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大 ;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是 催化剂活性下降、NH3与O2反应生成了NO
迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增
大,与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增