专题5 大题攻关二 多平衡体系中的原因解释类问题-【备考最优解】2025版高考化学二轮专题复习教用课件

大题攻关二 多平衡体系中 的原因解释类问题 1 1 2 3 真题领航 明方向 核心再悟 破重难 精准演练 提能力 2 PART 01 第一部分 真题领航 明方向 3 1.（2024·贵州卷）在无氧环境下， 经催化脱氢芳构化可以直接转化 为高附加值的芳烃产品。一定温度下， 芳构化时同时存在如下反应： ⅰ. ⅱ. 回答下列问题： （1）受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐 渐降低，原因是__________________________________________________ ___________________________。 反应ⅰ产生的附着在催化剂表面，使与催化剂的接触面积减小，反应速率减小 二 轮 专 题 复 习 返回目录 4 （2）对催化剂在不同的 条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将 催化剂在5种不同条件下处理后分别用于催化 芳构化，相同反应时 间内测定相关数据见下表，其中最佳 为_____，理由是_______________ __________________________________________________________。 平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 10.0 此条件下，产物中积碳平均含量最低，平均转化率最大，芳烃平均产率最高 二 轮 专 题 复 习 返回目录 5 2.（2024·江西卷）目前开采的天然气含有 ，综合利用天然气制氢是 实现“碳中和”的重要途径。和 重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： 二 轮 专 题 复 习 返回目录 6 （1）保持反应器进料口总压为 。分别以 、（ 作辅气）与 、进料， 平衡转化率与 温度的关系如下图所示，含有 的曲线为___，理 恒温恒压下加稀有气体，平衡向气体分子数增大的方向移动 解析：恒温恒压下加入稀有气体，相当于减压，平衡向气体分子数增大的 方向移动，即向正反应方向移动，的平衡转化率增大，故含有 的曲 线为 。 由是________________________________________________________。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 7 （2）假设和的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从 等温吸附（吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附）。 吸附等温式为，，其中 是气体的吸附系 数，是气体在固体表面的饱和吸附量（标态），是气体的分压， 是 气体分压为 时的平衡吸附量（标态）。 在一定温度下，的吸附系数是的4倍，当的分压为 及 ，和的分压相同时，平衡吸附量分别为 和 （已换算成标态），则的吸附系数为____ 。 0.4 二 轮 专 题 复 习 返回目录 8 解析：设的吸附系数为，根据吸附等温式， 的分压为 、时，其平衡吸附量之比为 ，解得 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 9 （3）与传统天然气制氢中需要脱硫将 转化为硫黄和水相比，上述方法 优点是___________________________________。 能够实现的综合利用同时产生氢气 解析：与传统天然气制氢中需要脱硫将 转化为硫黄和水相比，该方法 的优点是能够实现 的综合利用同时产生氢气。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 10 PART 02 第二部分 核心再悟 破重难 11 原因解释类问题的解题思路 （1）明确问题：仔细阅读题目，确定需要解释的化学反应现象或结果。 （2）提取关键信息：找出题目中给出的反应物、生成物、反应条件等关 键要素。 （3）运用相关原理：根据所学的化学原理，如热力学原理（焓变、熵 变）、动力学原理（反应速率、活化能）、化学平衡原理等，分析问题。 （4）考虑影响因素：全面考虑温度、压强、浓度、催化剂等因素对反应 的影响。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 12 （5）构建逻辑链条：按照因果关系，清晰地阐述各个因素如何导致反应 的发生、方向、速率和限度等。 （6）结合实验或实际情况：如果有相关的实验数据或实际应用背景，要 将其作为证据支持解释。 （7）检查与完善：检查解释的合理性、完整性和准确性，确保语言表达 清晰、逻辑严谨。 例如，解释为什么升高温度会增大化学反应速率。首先需要明确的问题是 温度对反应速率的影响，提取出相关信息。运用动力学原理，升高温度会 使分子的平均动能增加，更多普通分子变成活化分子，有效碰撞频率增大， 从而增大反应速率。最后检查解释是否清晰合理。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 13 PART 03 第三部分 精准演练 提能力 14 1.（2024·西宁三模）为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措 施。利用和 反应生成甲烷，涉及的反应如下： i. ii. iii. 二 轮 专 题 复 习 返回目录 15 一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应， 平衡时的转化率及的选择性随 变化的 情况如右图所示［已知 的选择性 ］。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 16 （1）图中表示选择性变化的曲线是____（填“甲”或“乙”），保持 不变，曲线甲由B点达到A点需要的条件为____________________。 甲 降低温度或增大压强 解析：随增大，的转化率一直增大，即曲线乙表示 的转化率； 当增大时，根据反应、分析，的选择性变大，当 足够大 时，的选择性基本不变，故曲线甲代表 的选择性；曲线甲由B点到 A点，即的选择性变大，依据可知，温度对反应、 影响更大，降 温有利于生成；加压对生成无影响，而有利于生成 ，故需要 的条件为降低温度或增大压强。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 17 （2）相同温度下，向恒容容器内加入和 ，初始压强为 ，平衡时的物质的量为_____ 。 0.32 解析：根据图像，时，平衡时的转化率为， 的选择性 为，平衡时 ， ， ，根据氧原子守恒可得 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 18 2.（2024·苏州三模）研究 的综合利用具有重要的意义。 Ⅰ. 催化重整制氢气 一种与催化重整制取 的过程如图1所示。 在反应管中加入和催化剂，先通入 ，待步骤Ⅰ 完成后，再将 以一定流速通入，并控制温度为 ，进行步骤Ⅱ。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 19 （1）步骤Ⅱ中还存在少量副反应： ， 测得出口处和 的流量随时间变化如图2所示。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 20 ①时出口处气体流量略高于 的原因是__________________ _________________________________________________。 步骤Ⅱ主反应生成的与的物质的量相等，副反应消耗同时生成 解析：步骤Ⅱ中发生主要反应的化学方程式为 ，生成与 的物质的量相等，步 骤Ⅱ中还存在少量副反应：，生成 ， 故时出口处气体流量略高于 的原因是步骤Ⅱ主反应生成的 与的物质的量相等，副反应消耗同时生成 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 21 ②反应进行后，反应管中仍残留较多，但 流量迅速降 低， 流量升高，可能的原因是 ___________________________________ ____________________________________________。 分解生成C和，使浓度降低，生成的C覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低 解析：反应进行后，反应管中仍残留较多，但 流量迅速 降低，流量升高，可能的原因是分解生成C和，使 浓度降低， 生成的C覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 22 Ⅱ. 用于烟气脱硝 相关反应如下： 二 轮 专 题 复 习 返回目录 23 （2）模拟烟气脱硝：一定条件下，将、和 按匀速通过催化脱硝反应器，测得 去除率 和 转化率随反应温度的变化如图3所示。 ①当温度低于时， 的去除率随温度升高而升 高，可能的原因是_______________________________ _______________________________________。 温度低于时，催化剂活性增强和温度升高共同使脱硝反应速率增大 解析：当温度低于 时，催化剂活性较好，且温度逐渐升高反应速率 增大，因此 的去除率随温度升高而升高。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 24 ②当温度高于时， 的去除率随温度升高而降低，可能的原因是_ ________________________________________________________________ ____________________。 温度高于时，与氧气发生燃烧，参加脱硝反应的的量减少，使脱硝反应速率减小 解析：当温度高于 时，甲烷与氧气发生燃烧，使甲烷的量减少，反 应物浓度减小，使脱硝反应速率减小， 的去除率随温度升高而降低。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 25 $