专题七 专题突破4 化学平衡图像的分析与绘制-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

专题突破4　化学平衡图像的分析与绘制 考向一　图像信息的获取与相关表述 [典例1] (2022·浙江1月选考节选)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。 请回答: (1)在C和O2的反应体系中: ①设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图甲所示。图中对应于反应3的线条是　　　 　。  解析:根据盖斯定律可得ΔH3=2ΔH1-ΔH2=-222 kJ/mol。 (1)①由y=ΔH-TΔS,反应3的ΔH<0,ΔS>0知,y随T的升高而减小,故对应的线条为a。 答案:(1)①a [典例1] (2022·浙江1月选考节选)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。 请回答: (1)在C和O2的反应体系中: ②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比　　　　。  A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 解析:②线条a的ΔG(y)随温度升高而减小,说明升高温度,有利于反应③正向进行, CO的量增加,CO2的量减少,故CO与CO2物质的量之比增大。 答案:②B [典例1] (2022·浙江1月选考节选)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。 请回答: 答案:(2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率 1.图像信息的获取流程 2.条件控制的相关表述 (1)从获得物质看,改变外界因素通常为了又“快”又“多”又“纯”地得到物质。“快”就是提高反应速率,回答时要从影响化学反应速率的因素这一角度去分析, 如提高浓度、升温、加压、提高催化剂活性等;而“多”就是提高原料转化率,促进反应正向进行,回答要从平衡移动的角度去分析,如改变浓度、温度、压强等, 使平衡正向移动;“纯”就是副反应少、选择性高,可通过控制合适的温度或催化剂等条件来实现。 (2)实际的情境中,多因素的影响往往会导致反向的结果,需结合图像的变化趋势 (或实际的结果),分析是同向影响还是反向影响,若是反向影响,则需判断是哪个 因素占主导。 (3)在外界因素的改变下,若同时存在多个反应(竞争反应、基元反应、连续反应) 发生了不同程度或不同方向的移动,需结合图像的变化趋势或实际结果,分析平衡 移动的方向和移动幅度的相对大小。 上述各反应常压下平衡常数自然对数值ln Kp随温度(T)的变化如图甲所示。 (1)ΔH1　　　　(填“<”或“>”)0;图甲中表示反应Ⅱ的曲线为　　　　(填“a”或“b”)。  答案:(1)>　b 上述各反应常压下平衡常数自然对数值ln Kp随温度(T)的变化如图甲所示。 (2)T1 K温度下,向体积不等的恒容容器中加入等量C3H8,若只发生反应Ⅰ,反应相同时间后,测得各容器中C3H8的转化率与容器体积关系如图乙。 下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.各容器内反应的平衡常数相同 B.体系处于W点时,加催化剂,可提高C3H8的转化率 C.体系处于W、M两点时,若升高温度,净反应速率均增加 D.反应过程中若容器内气体密度不再变化,则反应已达平衡 解析:(2)平衡常数只随温度的改变而改变,各容器所处温度相同,所以各容器内反应的平衡常数相同,A正确;催化剂只能改变反应速率,对平衡移动没有影响,因此体系处于W点时,加催化剂,不会改变C3H8的转化率,B错误;升高温度,反应速率均增加,体系处于W、M两点时,若升高温度,净反应速率均增加,C正确;各反应容器恒容,容器内气体质量一定,密度也为一定值,所以密度不再变化,不能说明反应已达平衡,D错误。 答案:(2)AC 解析:(3)丁烯分解为吸热反应,可以为反应体系降温,防止催化剂因反应温度过高而失活。甲醇分解转化率很高,基本不受丁烯分解吸热影响,所以甲醇分解工艺中常常添加适量丁烯共同反应。 答案:(3)丁烯分解为吸热反应,可以为反应体系降温,防止催化剂因反应温度过高而失活;甲醇分解转化率很高,基本不受丁烯分解吸热影响 考向二　图像的绘制 [典例2] (2022·浙江6月选考节选)根据文献,将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应: 投料按体积之比V(H2S)∶V(CH4)=2∶1,并用N2稀释;常压,不同温度下反应相同时间后,测得H2和CS2体积分数如下表: 温度/℃ 950 1 000 1 050 1 100 1 150 H2/V(%) 0.5 1.5 3.6 5.5 8.5 CS2/V(%) 0.0 0.0 0.1 0.4 1.8 若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画