第51讲 化学反应速率和化学平衡简答题-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲(新教材新高考)

第51讲 化学反应速率和化学平衡简答题 2024 高考化学一轮复习高频考点精讲精练 文字描述代表一种开放性思维与能力，一般从速率问题、平衡(转化率)问题、安全问题、节能减排等角度作答(考查前两个角度居多)，实际上就是效益最大化的问题。 1.条件选择类 (1)实验最佳条件的选择或控制就是为了又“快”又“好”地生产，即主要是从反应速率与转化率(化学平衡)两个角度来分析。“快”就是提高反应速率，“好”就是提高转化率，原料利用率高，而影响速率与转化率的主要因素就是浓度、温度、压强与催化剂，其中温度与压强是试题中经常考查的因素。 (2)从速率、转化率、产率、纯度等角度分析，选择最佳条件。如针对反应速率时，思考方向为如何提高浸出速率、如何提高反应速率等；针对平衡转化率、产率时，可运用平衡移动原理解释(其他条件不变的情况下，改变××条件，可逆反应平衡向××方向移动，导致××发生变化)；针对综合生产效益时，可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护，绿色化学等方面作答。 (3)选择当前条件的优势，其他条件的不足，往往不足的描述比较容易疏忽，如温度过高或过低，压强过小或过大，也要进行分析。 2.原因分析类 (1)依据化学反应速率和平衡移动原理，分析造成图像曲线变化的原因。 (2)催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难点，解题时要多加关注，不同的条件会有不同的选择性。 (3)这类题目一般都是多因素影响，需要多角度分析原因。 稀有气体 降低 题组一　曲线上特殊点的分析 1.用(NH4)2CO3捕碳的反应：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图： (1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率 的大小关系为v逆(c)____(填“＞”“＝” 或“＜”)v正(d)。 ＜ 温度越高，反应速率越快，d点温度高，则c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆(c)＜v正(d)。 解析 (2)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为____________。 Kb＞Kc＞Kd 根据图像，温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c(CO2)增大，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故Kb＞Kc＞Kd。 解析 (3)T3～T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是__________ _________________________________________________________________________ ________________________。 T3～T4温度 区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于CO2 的捕获 恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为______ ____________________________________________ _________。 该反应 为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小) 图中有分子筛膜时，P点甲醇产率最大，达到平衡状态，P点后甲醇的产率降低，其原因是合成甲醇的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇产率降低。 解析 ②P点甲醇产率高于T点的原因为_____________________________________________ ___________________________。 分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反 应正向进行，甲醇产率升高 P点有分子筛膜，T点无分子筛膜，而分子筛膜能选择性分离出H2O，使平衡正向移动，提高甲醇的产率。 解析 ③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为______℃。 210 由图可知，当有分子筛膜，温度为210 ℃时，甲醇产率最大，故该分子筛膜的最佳反应温度为210 ℃。 解析 3.[2020·山东，18(3)]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： 不同压强下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3 投料，实验测定CO2的平衡转化率和 CH3OH的平衡产率随温度的变化关系 如图所示。 其中纵坐标表示CO2平衡