第2章 化学反应速率与化学平衡 章末素能提升(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学选择性必修1同步学习指导(人教版2019)

章末素能提升 知　 识　 网　 络 专　 题　 归　 纳 专题 １　 化学平衡移动方向的综合利用 　 　 １. 根据化学平衡移动方向判断物质的聚集状态 压强对化学平衡状态的影响仅适用于 ｍＡ(ｇ) ＋ ｎＢ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ｐＣ(ｇ) ＋ ｑＤ(ｇ)(ｍ ＋ ｎ≠ｐ ＋ ｑ)反 应ꎬ根据压强改变后化学平衡是否移动或移动的方向ꎬ可以判断物质的状态ꎮ 如可逆反应２Ａ(ｇ) ＋ ｎＢ(?)􀜩􀜨􀜑 ２Ｃ(ｇ)达到化学平衡后ꎬ若只增大压强ꎬ平衡向正反应方向移动ꎬ由此可判断 Ｂ 为 气体ꎻ若只增大压强ꎬ平衡不移动ꎬ由此判断 Ｂ 不是气体ꎮ ２. 根据化学平衡移动方向判断气体化学计量数的大小 (１)改变压强ꎬ化学平衡是否移动或移动的方向ꎬ与气体反应物和气体生成物化学计量数的 相对大小有关ꎮ 据此ꎬ由压强改变及其平衡移动的情况ꎬ可判断化学方程式中气体反应物和气 体生成物之间的化学计量数的关系ꎮ 如可逆反应 ａＡ(ｇ) ＋ ｂＢ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ｃＣ(ｇ) ＋ ｄＤ(ｇ)在反应过 程中 Ａ 的质量分数[ｗ(Ａ)]随压强(ｐ)变化的曲线如图 １ 所示ꎬ可知:增大压强ꎬＡ 的质量分数逐 渐变小ꎬ即平衡向正反应方向移动ꎬ又因增大压强ꎬ平衡向气态物质体积减小的方向移动ꎬ故 ａ ＋ ｂ > ｃ ＋ ｄꎮ 065 　 　 (２)根据化学平衡移动方向还可以判断化学方程式中某气体物质的化学计量数ꎮ 如可逆反 应 Ａ(ｇ) ＋ ｎＢ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ３Ｃ(ｇ)在恒温条件下ꎬ反应物 Ｂ 的转化率[α(Ｂ)]与压强(ｐ)的关系如图 ２ 所示ꎬ可知:增大压强ꎬＢ 的转化率不变ꎬ即平衡不移动ꎬ则 １ ＋ ｎ ＝ ３ꎬ解得 ｎ ＝ ２ꎮ 　 　 ３. 根据化学平衡移动方向ꎬ判断化学反应的 ΔＨ 温度对化学平衡的影响与反应放热、吸热有关ꎬ根据温度的改变及其平衡移动的方向ꎬ可判 断化学反应的 ΔＨꎮ 如可逆反应 Ａ(ｇ) ＋ Ｂ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ２Ｃ(ｇ)达到平衡后ꎬ升高温度ꎬＣ 的体积分数增 大ꎬ由此可判断正反应为吸热反应ꎬ即ΔＨ > ０ꎮ ４. 根据平衡移动方向ꎬ判断混合气体的平均摩尔质量 混合气体的平均摩尔质量为 Ｍ ＝ ｍ总 ｎ总 ꎬ对于反应物和生成物都是气体的可逆反应:当外界条 件改变时ꎬ混合气体的总质量始终不变ꎬ故混合气体的平均摩尔质量与混合气体的总物质的量 成反比ꎮ 若平衡向气体物质的量减小的方向移动ꎬ混合气体的平均摩尔质量将变大ꎻ反之ꎬ平均 摩尔质量将变小ꎮ 若反应有固体或纯液体参与或生成ꎬ则可根据ｍ总和 ｎ总的变化判断Ｍ的变化ꎮ 专题 ２　 化学平衡图像类型与突破 　 　 １. 主要题型 (１)分析条件对化学反应速率及平衡的影响ꎻ (２)由反应判断图像的正误ꎻ (３)由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计 量数间的关系)ꎻ (４)由反应和图像判断图像或曲线的物理意义ꎻ (５)由图像判断指定意义的化学反应ꎻ (６)由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等ꎮ ２. 常见图像类型 化学反应速率和化学平衡图像ꎬ若按其图像特点、纵坐标与横坐标表示的意义可分为 ①速率—时间图 ②浓度—时间图 如 Ａ(ｇ) ＋ Ｂ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 Ｃ(ｇ) 066 　 　 ③含量—时间—温度图 (Ｃ％ 指产物的质量分数ꎬＢ％ 指某反应物的质量分数ꎬ下同) ④含量—时间—压强图 　 　 ⑤含量—时间—催化剂图 ⑥恒压(或恒温)线图 (α 表示反应物的转化率ꎬｃ 表示反应物的平衡浓度) 067 真　 题　 体　 验 １. (２０２２􀅰北京卷)ＣＯ２ 捕获和转化可减少 ＣＯ２ 排 放并实现资源利用ꎬ原理如图 １ 所示ꎮ 反应① 完成之后ꎬ以 Ｎ２ 为载气ꎬ以恒定组成的 Ｎ２、ＣＨ４ 混合气ꎬ以恒定流速通入反应器ꎬ单位时间流出 气体各组分的物质的量随反应时间变化如图 ２ 所示ꎮ 反应过程中始终未检测到 ＣＯ２ꎬ在催化 剂上有积碳ꎮ 下列说法不正确的是 ( Ｃ ) Ａ. 反应①为 ＣａＯ ＋ ＣＯ２ 􀪅􀪅ＣａＣＯ３ꎻ反应②为 ＣａＣＯ３ ＋ ＣＨ４ 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅ＣａＯ ＋２ＣＯ ＋２Ｈ２ Ｂ. ｔ１ ~ ｔ３ꎬｎ(Ｈ２)比 ｎ(ＣＯ)多ꎬ且生成 Ｈ２ 速率不 变ꎬ可能有副反应 ＣＨ４ 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅Ｃ ＋２Ｈ２ Ｃ. ｔ２ 时刻ꎬ副反应生成 Ｈ２ 的速率大于反应②生 成 Ｈ２ 速率 Ｄ. ｔ３ 之后ꎬ生成 ＣＯ 的速率为 ０ꎬ是因为反应② 不再发生 ２. (２０２２􀅰浙江省 １ 月选考)在恒温恒容条件下ꎬ 发生反应 Ａ(ｓ) ＋ ２Ｂ(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ３Ｘ(ｇ)ꎬｃ(Ｂ)随时 间的变化如图中曲线甲所示ꎮ 下列说法不正确 的是 ( Ｃ ) Ａ. 从 ａ、ｃ 两点坐标可求得从 ａ 到 ｃ 时间间隔内 该化学反