摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“化学反应速率与平衡”专题,依据高考评价体系梳理了压强平衡常数计算、化工生产条件分析、反应热效应判断、转化率与选择性计算等核心考点,通过2023全国乙卷、辽宁卷、海南卷等真题案例,明确平衡常数计算(占比30%)、条件选择分析(占比25%)等高频考点分布,归纳出计算类、分析类、判断类三大常考题型。
课件亮点在于“真题精析+素养培养+技巧提炼”的备考模式,如以2023全国乙卷压强平衡常数计算为例,拆解“列三段式-算分压-代公式”步骤,培养学生科学思维;结合辽宁卷化工条件题构建“速率-平衡-选择性”分析框架,提升科学探究与实践能力。特设“易错对比表”(如转化率与选择性)和“答题模板”,助力学生掌握得分技巧,教师可据此实现精准复习指导,高效备战高考。
内容正文:
第七章 化学反应速率与平衡
习题答疑
高三一轮总复习
1
考向2 压强平衡常数的计算
例2(2023·全国乙卷,28节选)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。
大本P187--例2
增大
46.26
考向2 化工生产条件的分析及选择
例2(2023·辽宁卷,18节选)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:
(1)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是
(填字母)。
a. 温度越高,反应速率越大
b. α=0.88的曲线代表平衡转化率
c. α越大,反应速率最大值对应温度越低
d. 可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
cd
大本P192--例2
3. (1)丙烷催化氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下:
2C3H8(g)+O2(g) 2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH1=-236 kJ·mol-1(ⅰ)
反应过程中消耗的C3H8和生成的C3H6的物质的量随温度的变化关系见下表。
n(消耗)或n(生成)/mol 反应温度/K
535 550 575
C3H8 6 13 33
C3H6 4 8 17
分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而________(填“不变”“升高”或“降低”);出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是________________________________________________________。
降低
升高温度,反应ⅰ的化学平衡逆向移动
大本P194--T3
①反应ⅱ的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示,分析工业生产中采用的温度为650 ℃左右的原因是___________________________________________________________。
②温度为670 ℃时,若在1 L的容器中投入8 mol C3H8,充分反应后,平衡混合气体中有2 mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下C3H6的选择性为_____%。
温度控制在650 ℃,丙烯选择性高,反应速率快,平衡常数较大
50
③欲使丙烯的产率提高,下列措施可行的是________(填字母)。
a. 恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气
b. 增大氢气与丙烷的投料比
c. 选择对脱氢反应更好选择性的催化剂
d. 增大压强
ac
进阶2 练热点·提素能
3.(2023·广东湛江二模)一定条件下热解制取H2:2H2S(g)+CH4(g) CS2(g)+4H2(g)。已知其他条件不变时,温度对H2S的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是( )
C
A. 平衡常数: K(Y)>K(Z)
B. 达到平衡所需时间: t(X)<t(Y)
C. 总能量: E生成物>E反应物
D. 单位时间的转化率: α(Z)>α(Y)
大本P200
ΔH>0
不一定,Y催化效率高
4.(2023·广东深圳第二次调研)恒温、恒压下,向密闭容器中充入少量正丁烷,可同时发生以下反应:
B
大本P201
ΔH>0
斜率越大,ΔH数值越大,ΔH1>ΔH2
ΔH3<0
进阶3 研真题·明考向
A.x1<x2
B.反应速率: vb(正)<vc(正)
C.点a、b、c对应的平衡常数: Ka<Kb=Kc
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
B
大本P201
ΔH>0
6.(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为 ×100%。下列说法正确的是( )
A. 反应2CO(g)+2H2(g)═CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=-205.9 kJ·mol-1
B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530 ℃
D. 450 ℃时,提高 的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
D
大本P201
ΔH1-2ΔH2
11
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是 (填编号,下同);第16 min引起曲线变化的反应条件可能是 。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
5.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s) ⇌yC(g) ΔH<0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
小本P428
④⑥
④
12
10.(2023·广东广州二模)CH4和CO2重整制取合成气CO和H2,在减少温室气体排放的同时,可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应:
反应a:CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1>0
反应b:CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
反应c:CH4(g) ⇌C(s)+2H2(g) ΔH3>0
反应d:2CO(g) ⇌C(s)+CO2(g) ΔH4<0
(3)一定压强下,按照n(CH4)∶n(CO2)=2∶1投料,CH4和CO2重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。
①图中曲线m、n分别表示物质 、 (填“H2”“CO”或“CO2”)的变化。
②700 ℃后,C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是 。
③某温度下体系中不存在积碳,CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04,该温度下甲烷的平衡转化率为 ,反应b的平衡常数K= (列出计算式)。
CO2
H2
小本P429
12.5%
(0.64×0.14)/(0.61×0.36)
13
12.环戊烯( )常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下,可通过环戊二烯( )选择性氧化制得,体系中同时存在如下反应:
反应Ⅰ: (g)+H2(g) (g) ΔH1=-100.3 kJ·mol-1
反应Ⅱ: (g)+H2(g) (g) ΔH2=-109.4 kJ·mol-1
反应Ⅲ: (g)+ (g) 2 (g) ΔH3
已知:选择性指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。
(2)为研究上述反应的平衡关系,在T ℃下,向某密闭容器中加入a mol的环戊二烯和4 mol H2,测得平衡时,容器中环戊二烯和环戊烷的物质的量相等,环戊烯的选择性为80%,此时H2的转化率为 %,反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K3= 。
小本P430
25a
16
课后作业
14
1. 大本《优化设计》第38讲
1. 小本第38讲
周四、周五作业
(2)Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (Ⅱ),平衡时=________(用表示)。在929 K时,p总=84.6 kPa、=35.7 kPa,则=________ kPa,Kp(Ⅱ)=__________ kPa(列出计算式)。
()2×2.64
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9 kJ·mol-1
(C3H6的选择性=×100%)
(2)丙烷催化直接脱氢反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+124.3 kJ·mol-1(ⅱ) 副反应:C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) ΔH3(ⅲ)
(2)丙烷催化直接脱氢反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+124.3 kJ·mol-1(ⅱ) 副反应:C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) ΔH3(ⅲ)
反应1:(g)(g)+H2(g) ΔH1
反应2:(g)(g)+H2(g) ΔH2
反应3:(g)(g) ΔH3
已知:ln K=-+C,其中R、C均为常数。反应1和反应2的ln K随变化关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.ΔH1<0,ΔH2<0
B.稳定性:反-2-丁烯>顺-2-丁烯
C.a为反应3中ln K随的变化曲线
D.再向平衡体系中充入少量Ar,反应3的平衡常数增大
5.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
$