专题5 考点4 多平衡体系中的原因解释类问题-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·化学（教用课件）

考点四　多平衡体系中的原因 解释类问题 1 真题领航　 1 1 核心再悟　 2 内 容 索 引 精准演练　 3 真题领航　 01 3 1．(2025·安徽卷)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应： ①HCOOH(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋26.3 kJ·mol－1 ②HCOOH(g)⇌CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－14.9 kJ·mol－1 一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近100%，原因是____________________________________；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是______________________________________________。 反应①的活化能远小于反应②的活化能 升高温度，反应②的反应速率提升程度更大 返回导航 二轮专题复习 2．(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH1＝－175 kJ· mol－1(25 ℃，101 kPa) 反应2：C2H2(g)＋2H2(g)===C2H6(g)　ΔH2＝－312 kJ· mol－1(25 ℃，101 kPa) 一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如下图所示(反应均未达平衡)。 返回导航 二轮专题复习 (1)在60～220 ℃范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为______________________________________________________(任写一条)，当温度由220 ℃升高至260 ℃，乙炔转化率减小的原因可能为______________________________________________________________。 (2)在120～240 ℃范围内，反应1和反应2中乙炔的转化速率大小关系为v1 ______(填“>”“<”或“＝”)v2，理由为_______________________________ ______________________________________________________________。 温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂活性增强) 催化剂在该温度范围内活性降低 ＞　 乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1中乙炔的转化速率大于反应2中乙炔的转化速率 返回导航 二轮专题复习 核心再悟 02 7 1．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。 (5)构建逻辑链条：按照因果关系，清晰地阐述各个因素如何影响反应的发生、方向、速率和限度等。 返回导航 二轮专题复习 (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，单位时间内有效碰撞的次数增加，从而增大反应速率。最后检查解释是否清晰合理。 返回导航 二轮专题复习 2．原因解释类问题的答题模板 常考设问 答题模板或思路 根据温度－转化率图像判断反应吸放热 温度高于T ℃后，转化率减小的原因 温度高于T °C后，升高温度，转化率减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应 一般只针对单反应体系 催化剂失活；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小；发生××副反应 返回导航 二轮专题复习 常考设问 答题模板或思路 恒压时，充入稀释气体导致转化率增大(一般是气体分子数增大的反应)的原因 分析曲线变化趋势的原理 恒压时，充入稀释气体，其他物质分压减小，平衡向气体分子数增大的方向移动，转化率增大 对于多反应平衡体系或多因素影响体系，先分析每个因素对每个平衡的影响，然后分析曲线变化趋势，符合曲线变化趋势的即为主反应或主要影响因素 返回导航 二轮专题复习 精准演练 03 1．(2025·绍兴二模)甲醇催化氧化也可用于制备甲酸甲酯，其工艺过程包含以下反应： ①2CH3OH(g)＋O2(g)⇌HCOOCH3(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋51.2 kJ·mol－1 ②HCOOCH3(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)　　ΔH＝＋129.1 kJ·mol－1 已知：CH3OH和O2在催化剂表面的反应过程如下(M*表示催化剂表面的吸附物种，部分产物已省略)： a．氧在催化剂表面活化：O2→2O* b．甲醇的化学吸附：CH3OH＋O*→CH3O* c．生成弱吸附的甲醛：CH3O*＋O*→HCHO* d．生成甲酸甲酯并脱附：HCHO*＋CH3O*→HCOOCH3 返回导航 二轮专题复习 (1)步骤b是HCOOCH3合成决速步骤，在相同的温度和压强下，以一定的流速通过不同的催化剂表面，反应相同时间，测得实验数据见下表： T/K 催化剂 甲醇氧化为甲醛的转化率 甲酸甲酯的选择性 353 Au@SiO2 40% 98% 353 Auδ＋@SiO2 85% 100% 研究表明在金离子存在的条件下，甲酸甲酯的产率明显提高，可能原因是_________________________________________________________________。 在金离子存在下，有利于促进甲醇的化学吸附，提高生成甲酸甲酯的速率 返回导航 二轮专题复习 (2)实际工业生产中，采用的温度约为353 K，温度不能太高的理由是(不考虑催化剂活性降低或失活)__________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________。 反应②是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，甲酸甲酯易分解生成CO和H2，从而使产率降低；且温度过高，不利于反应物O2、甲醇的吸附 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 其他条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度。反应相同时间t后[题给温度下催化剂活性无显著变化，且反应Ⅰ、反应Ⅱ的v(正)始终大于v(逆)]体系中NO和SO2的转化率如下图所示。 返回导航 二轮专题复习 204.1 (1)反应Ⅰ逆反应的活化能为____________kJ· mol－1；由图可知，相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能的原因：____________________________________________________________。 解析：根据正反应的活化能－逆反应的活化能＝焓变，可以得到反应Ⅰ逆反应的活化能为3.2 kJ· mol－1－(－200.9 kJ· mol－1)＝204.1 kJ· mol－1；由题图可知，相同温度下NO的转化率远高于SO2，可能的原因为反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下反应Ⅰ的反应速率更大。 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下反应Ⅰ的反应速率更大 返回导航 二轮专题复习 (2)温度高于200 °C后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降的原因是_________________________________________________________________。 温度高于200 ℃后，O3分解率显著增加，O3浓度迅速减小，反应速率减小 返回导航 二轮专题复习 返回导航 二轮专题复习 (1)图1中，温度高于290 ℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是____________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)图2中，在240～300 ℃范围内，相同温度下，甲醇实际选择性高于其平衡选择性，从活化能的角度解释原因：________________________________________________________________________________________________________________________________。 温度高于290 ℃，随着温度升高，反应Ⅱ平衡向右移动的程度大于反应Ⅰ平衡向左移动的程度，使CO2平衡总转化率上升　 反应Ⅰ的活化能较低，而反应Ⅱ的活化能较高，所以甲醇的实际选择性高于其平衡选择性 返回导航 二轮专题复习 4．(2025·湖北适应性考试)在一定条件下，CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)　 ΔH1＝－164.0 kJ· mol－1。 (1)其他条件一定时，不同压强下，CO2的转化率和CH4的产率如图甲所示。则CO2甲烷化应该选择的压强约为________MPa。CH4的产率小于CO2的转化率的原因是________________________________。 有其他含碳的副产物生成 0.1 返回导航 二轮专题复习 解析：由题图甲可知，随着压强增大，CO2的转化率变化不大，CH4的产率逐渐减小，故CO2甲烷化应该选择的压强约为0.1 MPa；CH4的产率小于CO2的转化率的原因是有其他含碳的副产物生成。 返回导航 二轮专题复习 (2)不同条件下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶4投料发生反应[副反应为CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　ΔH2>0]，CO2的平衡转化率如图乙所示。   ①p1、p2、p3由大到小的顺序是________________。 ②p1时，T>600 ℃，随着温度升高CO2的平衡转化率增大的原因为_______________________________________________________________。 温度超过600 ℃时，副反应进行程度较大，CO2的平衡转化率上升 p3＞p2＞p1 返回导航 二轮专题复习 解析：①主反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故p3＞p2＞p1。②压强为p1时，温度低于600 ℃时，主反应进行程度大，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率下降，温度超过600 ℃时，副反应进行程度较大，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2的平衡转化率上升。 返回导航 二轮专题复习 $