2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)課件 魯科版.ppt

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第2講化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng) 2019 備考 最新考綱 1 了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性 2 了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程 掌握化學(xué)平衡的概念 3 理解外界條件 濃度 溫度 壓強(qiáng) 催化劑等 對(duì)化學(xué)平衡的影響 認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律 4 了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活 生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 考點(diǎn)一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 頻數(shù) 難度 1 可逆反應(yīng) 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 1 概念一定條件下的可逆反應(yīng) 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率 反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度 我們稱(chēng)為 化學(xué)平衡狀態(tài) 簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡 相等 不變 2 建立過(guò)程在一定條件下 把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中 反應(yīng)過(guò)程如下 以上過(guò)程可用下圖表示 3 平衡特點(diǎn) 可逆 v 正 v 逆 濃度或百分含量 1 教材基礎(chǔ)判斷 答案 1 2 3 4 答案 1 壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變 2 氣體的密度不隨時(shí)間改變 3 A 不隨時(shí)間改變 4 單位時(shí)間內(nèi)生成C和D的物質(zhì)的量相等答案 3 探源 本考題源于教材LK選修4P44 化學(xué)平衡 對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及其判斷依據(jù)進(jìn)行了考查 題組一可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的理解 A 該反應(yīng)為可逆反應(yīng) 故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫B 達(dá)到平衡后 反應(yīng)就停止了 故此時(shí)正 逆反應(yīng)速率相等且均為零C 一定條件下 向某密閉容器中加入2molSO2和1molO2 則從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡的過(guò)程中 正反應(yīng)速率不斷減小 逆反應(yīng)速率不斷增大 某一時(shí)刻 正 逆反應(yīng)速率相等D 在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí) 要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問(wèn)題 解析A項(xiàng) 可逆反應(yīng)則反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物 B項(xiàng) 達(dá)平衡時(shí) v 正 v 逆 相等但不為零 C項(xiàng) 從正向開(kāi)始的反應(yīng) 正反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度降低而減小 逆反應(yīng)速率隨生成物濃度升高而增大 達(dá)平衡時(shí) v 正 v 逆 D項(xiàng) 工業(yè)生產(chǎn)上既要提高原料的轉(zhuǎn)化率 又要提高生產(chǎn)效率 應(yīng)同時(shí)考慮反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問(wèn)題 答案B A Z為0 3mol L 1B Y2為0 4mol L 1C X2為0 2mol L 1D Z為0 4mol L 1解析若X2完全轉(zhuǎn)化為Z 則X2 Y2 Z的濃度分別是0mol L 1 0 2mol L 1 0 4mol L 1 若Z完全轉(zhuǎn)化為X2 Y2 則X2 Y2 Z的濃度分別是0 2mol L 1 0 4mol L 1 0mol L 1 反應(yīng)為可逆反應(yīng) 反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化 所以 0 X2 0 2mol L 1 0 2mol L 1 Y2 0 4mol L 1 0 Z 0 4mol L 1 答案A 練后歸納 極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍 上述題目2可根據(jù)極端假設(shè)法判斷 假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底 求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值 從而確定它們的濃度范圍 假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底 X2 g Y2 g 2Z g 起始濃度 mol L 1 0 10 30 2改變濃度 mol L 1 0 10 10 2終態(tài)濃度 mol L 1 00 20 4 假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底 X2 g Y2 g 2Z g 起始濃度 mol L 1 0 10 30 2改變濃度 mol L 1 0 10 10 2終態(tài)濃度 mol L 1 0 20 40平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2 0 0 2 Y2 0 2 0 4 Z 0 0 4 題組二平衡狀態(tài)的判斷3 在一定溫度下的恒容密閉容器中 投入一定量CuO s 和CO g 發(fā)生可逆反應(yīng)2CuO s CO g Cu2O s CO2 g 下列情況能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 A 生成CO的物質(zhì)的量等于生成CO2的物質(zhì)的量B 容器內(nèi)混合氣體密度保持不變C 容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)保持不變D 容器內(nèi)的CuO濃度保持不變 解析生成CO的物質(zhì)的量等于生成CO2的物質(zhì)的量 但是時(shí)間不一定相等 故CO正 逆反應(yīng)速率不一定相等 A項(xiàng)錯(cuò)誤 氣體總質(zhì)量由小到大 當(dāng)保持不變時(shí)達(dá)到平衡 B項(xiàng)正確 氣體總物質(zhì)的量始終不變 故氣體壓強(qiáng)始終不變 C項(xiàng)錯(cuò)誤 氧化銅為固態(tài) 其濃度始終不變 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案B 4 2018 湖北宜昌模擬 苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一 在工業(yè)上 苯乙烯可由乙苯和CO2催化脫氫制得 2 下列能說(shuō)明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 填字母 a v正 CO2 v逆 CO2 b CO2 CO 0 5mol Lc 混合氣體的密度不變d CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變 3 若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進(jìn)行 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 則乙苯的物質(zhì)的量濃度 填字母 a 大于0 5mol LB 小于0 5mol Lc 等于0 5mol LD 無(wú)法確定 答案 1 已達(dá)到 2 ad 3 d 方法總結(jié) 判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩方法和兩標(biāo)志1 兩方法 逆向相等 變量不變 1 逆向相等 反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率 一個(gè)是逆反應(yīng)的速率 且經(jīng)過(guò)換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等 2 變量不變 如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的 當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài) 一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量 不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 2 兩標(biāo)志 本質(zhì)標(biāo)志 等價(jià)標(biāo)志 1 本質(zhì)標(biāo)志 v 正 v 逆 0 對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō) 正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率 考點(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)與等效平衡 頻數(shù) 難度 1 化學(xué)平衡的移動(dòng) 平衡移動(dòng)就是由一個(gè) 平衡狀態(tài) 不平衡狀態(tài) 新平衡狀態(tài) 的過(guò)程 一定條件下的平衡體系 條件改變后 平衡可能發(fā)生移動(dòng) 如下所示 2 化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系 v正 v逆 平衡向移動(dòng) v正 v逆 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 平衡移動(dòng) v正 v逆 平衡向移動(dòng) 正反應(yīng)方向 不發(fā)生 逆反應(yīng)方向 3 外界因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響 正 逆 減小 增大 不移動(dòng) 吸熱 放熱 不能 4 勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一 如溫度 壓強(qiáng) 以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度 平衡將向著能夠的方向移動(dòng) 減弱這種改變 化學(xué)平衡移動(dòng)的目的是 減弱 外界條件的改變 而不是 抵消 外界條件的改變 改變是不可逆轉(zhuǎn)的 新平衡時(shí)此物理量更靠近于改變的方向 5 等效平衡 定義 在一定條件下 恒溫恒容或恒溫恒壓 下 同一可逆反應(yīng)體系 不管是從正反應(yīng)開(kāi)始 還是從逆反應(yīng)開(kāi)始 還是正 逆反應(yīng)同時(shí)投料 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí) 任何相同組分的百分含量 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 體積分?jǐn)?shù)等 均相同 等效平衡分類(lèi)及規(guī)律 1 教材基礎(chǔ)知識(shí)判斷 1 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)速率一定改變 化學(xué)反應(yīng)速率改變 化學(xué)平衡也一定發(fā)生移動(dòng) 2 升高溫度 平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng) 此時(shí)v放減小 v吸增大 3 合成氨反應(yīng)需要使用催化劑 說(shuō)明催化劑可以促進(jìn)該平衡向生成氨的方向移動(dòng) 所以也可以用勒夏特列原理解釋使用催化劑的原因 4 平衡時(shí) 其他條件不變 分離出固體生成物 v正減慢 5 C s CO2 g 2CO g H 0 其他條件不變時(shí) 升高溫度 反應(yīng)速率v CO2 和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大 答案 1 2 3 4 5 2 教材實(shí)驗(yàn)探究與考題印證 題組一外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 A 升高溫度 氣體顏色加深 則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B 慢慢壓縮氣體體積 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 混合氣體的顏色變淺C 慢慢壓縮氣體體積 若體積減小一半 壓強(qiáng)增大 但小于原來(lái)的兩倍D 恒溫恒容時(shí) 充入稀有氣體 壓強(qiáng)增大 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 混合氣體的顏色變淺 解析升高溫度 氣體顏色加深 則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 故正反應(yīng)為放熱反應(yīng) A錯(cuò)誤 首先假設(shè)平衡不移動(dòng) 增大壓強(qiáng) 氣體顏色加深 但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺 但一定比原平衡的顏色深 B錯(cuò)誤 同理C項(xiàng) 首先假設(shè)平衡不移動(dòng) 若體積減小一半 則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 使壓強(qiáng)在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小 正確 體積不變 反應(yīng)物及生成物濃度不變 正 逆反應(yīng)速率均不變 平衡不移動(dòng) 顏色不變化 D錯(cuò)誤 答案C 解析升溫 平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 即逆向移動(dòng) X的轉(zhuǎn)化率變小 A項(xiàng)正確 增大壓強(qiáng) 平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng) 即正向移動(dòng) X的物質(zhì)的量減小 但由于容器體積減小 各組分的濃度均比原平衡的大 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 增大一種反應(yīng)物的濃度 能夠提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 而其本身的轉(zhuǎn)化率降低 故C項(xiàng)錯(cuò)誤 催化劑只能改變反應(yīng)速率 不影響平衡狀態(tài) 故各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不變 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案A 3 用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2 可提高效益 減少污染 新型RuO2催化劑對(duì)上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性 實(shí)驗(yàn)測(cè)得在一定壓強(qiáng)下 總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的 HCl T曲線如下圖 1 則總反應(yīng)的 H 0 填 或 A B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K A 與K B 中較大的是 2 在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大 請(qǐng)?jiān)谏蠄D畫(huà)出相應(yīng) HCl T曲線的示意圖 并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由 3 下列措施中 有利于提高 HCl的有 A 增大n HCl B 增大n O2 C 使用更好的催化劑D 移去H2O 答案 1 K A 2 見(jiàn)下圖溫度相同的條件下 增大壓強(qiáng) 平衡右移 HCl增大 因此曲線應(yīng)在原曲線上方 3 BD 方法總結(jié) 解答化學(xué)平衡移動(dòng)類(lèi)試題的一般思路 上述四種情況達(dá)到平衡后 n CO 的大小順序是 A 乙 丁 甲 丙B 甲 乙 丙 丁C 乙 甲 丁 丙D 丁 丙 乙 甲 解析四種情況的反應(yīng)物起始量可折合成下表情況所以乙和丁相當(dāng)于提高了反應(yīng)物 CO2 的初始量 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) n CO 相對(duì)于甲和丙提高 故有乙 丁 甲 丙 答案A A 兩個(gè)平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系 K K B H2的百分含量相同C N2的轉(zhuǎn)化率 平衡 平衡 D 反應(yīng)放出的熱量 Q Q 92 3kJ 解析兩平衡的溫度相同 故平衡常數(shù)K K 兩容器中的反應(yīng)物都可以轉(zhuǎn)化為1molN2和3molH2 故兩個(gè)平衡是等效平衡 且兩平衡中H2的百分含量相同 但反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底 平衡 中已經(jīng)有一部分NH3 反應(yīng)放出的熱量 Q Q 且都小于92 3kJ N2的轉(zhuǎn)化率 平衡 平衡 答案B 歸納總結(jié) 等效平衡判斷 四步曲 題組三化學(xué)平衡移動(dòng)原理對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的理論指導(dǎo)6 化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用 解析 1 由題意可知 未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體 要經(jīng)過(guò)兩步轉(zhuǎn)化 TaS2 2I2 TaI4 S2 TaI4 S2 TaS2 2I2 即反應(yīng) 先在溫度T2端正向進(jìn)行 后在溫度T1端逆向進(jìn)行 反應(yīng) 的 H大于0 因此溫度T1小于T2 該過(guò)程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2 2 從圖像來(lái)看 隨著溫度的升高 CO的轉(zhuǎn)化率變小 故 H 0 綜合溫度 壓強(qiáng)對(duì)CO轉(zhuǎn)化率的影響來(lái)看 在題給壓強(qiáng)下 CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大 不必再增大壓強(qiáng) 答案 1 I2 2 在1 3 104kPa下 CO的轉(zhuǎn)化率已較高 再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大 同時(shí)生產(chǎn)成本增加 得不償失 審讀說(shuō)明 題目類(lèi)型 類(lèi)型一 從表格信息總結(jié)規(guī)律類(lèi)型二 從圖中信息總結(jié)規(guī)律類(lèi)型三 從題中信息總結(jié)規(guī)律并作圖類(lèi)型四 從題中信息總結(jié)規(guī)律并分析原因 分析方法 1 提取什么 審清題 明確目標(biāo) 并做好標(biāo)注 2 怎么提取 分析變化趨勢(shì)和斜率變化 3 答題模板 其他條件不變 隨著自變量 橫坐標(biāo) 變化 增大或減少 XX因變量 縱坐標(biāo) 逐漸 增大 減少 或者就橫坐標(biāo) 自變量分區(qū)作答 非單調(diào)曲線 寫(xiě)規(guī)律時(shí)的原則 先整體后局部 分析原因型分析方法 作圖策略 答題模板 什么因素的改變使什么平衡向什么方向移動(dòng) 結(jié)果是什么 分析圖表信息 確定橫豎坐標(biāo) 做好 三點(diǎn)一變化 起點(diǎn) 終點(diǎn) 轉(zhuǎn)折點(diǎn)和變化趨勢(shì) 模型解題 案例1 用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng) 既可提高燃燒效率 又能得到高純CO2 是一種高效 清潔 經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù) 反應(yīng) 為主反應(yīng) 反應(yīng) 和 為副反應(yīng) 反應(yīng) 的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見(jiàn)下圖 結(jié)合各反應(yīng)的 H 歸納lgK T曲線變化規(guī)律 a b 審讀指導(dǎo)1 審題 圖 時(shí)目標(biāo)是什么 2 K的含義 lgK的含義 哪些量與K變化趨勢(shì)一致 以反應(yīng) 為例 3 該反應(yīng)的自變量 因變量 4 變化趨勢(shì)和斜率變化如何 受什么因素影響 答案a 放熱反應(yīng)的lgK隨溫度升高而下降b 放出或吸收熱量越大的反應(yīng) 其lgK受溫度影響越大 案例2 研究表明 在使用等質(zhì)量催化劑時(shí) 增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率 2 請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中 畫(huà)出上表 實(shí)驗(yàn)中NO2濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖 并標(biāo)明實(shí)驗(yàn)編號(hào) 審讀指導(dǎo) 1 探究溫度 催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí) 根據(jù)控制單一變量原則 三組實(shí)驗(yàn)中NH3 NO2的初始濃度應(yīng)相同 結(jié)合 中溫度不同 中催化劑比表面積不同 則 應(yīng)溫度相同 2 中的催化劑比表面積比 中的小 達(dá)到平衡的時(shí)間比 長(zhǎng) 中的催化劑比表面積相同 的反應(yīng)溫度較低 則達(dá)到平衡用時(shí)最長(zhǎng) 又由題意知 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 降低溫度會(huì)使平衡正向移動(dòng) 故平衡時(shí) 中的 NO2 要比 中的 NO2 小 答案 1 2 試題分析 兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大 其原因是 有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是 提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是 2 圖 a 為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線 最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 低于460 時(shí) 丙烯腈的產(chǎn)率 填 是 或 不是 對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率 判斷理由是 高于460 時(shí) 丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是 雙選 填標(biāo)號(hào) A 催化劑活性降低B 平衡常數(shù)變大C 副反應(yīng)增多D 反應(yīng)活化能增大 考查意圖 本題以 丙烯氨氧化法 生產(chǎn)一種重要的有機(jī)化工原料 丙烯腈為背景 綜合考查了化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 反應(yīng)條件的控制 影響化學(xué)平衡的因素 平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系 活化能與溫度的關(guān)系 簡(jiǎn)單物質(zhì)的量的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn) 題目應(yīng)用物質(zhì)的性質(zhì) 反應(yīng)原理和規(guī)律 從 物質(zhì)變化是有條件的 角度來(lái)分析化學(xué)反應(yīng)條件的控制以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化 通過(guò)對(duì)圖像的觀察 從 模型 分類(lèi)與比較 定性與定量 化學(xué)與社會(huì)和諧發(fā)展 的角度考查考生結(jié)合已有知識(shí)進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換 加工信息和正確表達(dá)思維歷程及結(jié)論的能力 試題以實(shí)際生產(chǎn)為背景 體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)與生產(chǎn) 生活密切聯(lián)系的要求 體現(xiàn)了化學(xué)的學(xué)科價(jià)值和社會(huì)價(jià)值 考查了 綠色應(yīng)用 的化學(xué)核心素養(yǎng) 試題以多種方式呈現(xiàn)信息 有利于不同思維習(xí)慣的考生快速攝取關(guān)鍵信息 試題設(shè)問(wèn)靈活 有利于考生多元化思維的發(fā)揮 題目要求考生具有思維的深刻性 敏捷性 批判性和獨(dú)創(chuàng)性 具有接受 吸收和整合化學(xué)信息的能力以及分析和解答 解決 化學(xué)問(wèn)題的能力 本題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為0 34 解題思路 化學(xué)反應(yīng)的方向的判斷也就是化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的問(wèn)題 可以通過(guò)焓判據(jù)做出判斷 因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng) 故兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大 因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng) 所以降低溫度 降低壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率 由圖 a 可知 提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑 由于反應(yīng) 的 H 0 升高溫度 K減小 而圖 a 中的產(chǎn)率增大 因此圖 a 中低于460 的產(chǎn)率 不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率 溫度升高 K減少 活化能不變 故高于460 時(shí) 丙烯腈的產(chǎn)率降低可能是催化劑的活性降低和副反應(yīng)增多造成的 根據(jù)圖像 b 可知 當(dāng)n 氨 n 丙烯 約為1時(shí) 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高 而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6 g NH3 g 3 2O2 g C3H3N g 3H2O g 氨氣 氧氣 丙烯按1 1 5 1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài) 而空氣中氧氣約占20 所以進(jìn)料氨 空氣 丙烯的理論體積約為1 7 5 1 教學(xué)中一定建構(gòu)解題模型 積累解題方法 用化工生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)問(wèn)題線索 進(jìn)而組織教學(xué) 學(xué)生對(duì) 熱力學(xué) 這一概念未必都能理解 正確答案 1 兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度 降低壓強(qiáng)催化劑 2 不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC 3 1該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高 而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1 7 5 1 真題演練 1 2013 大綱全國(guó)卷 7 反應(yīng)X g Y g 2Z g H 0 達(dá)到平衡時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 A 減小容器體積 平衡向右移動(dòng)B 加入催化劑 Z的產(chǎn)率增大C 增大 X X的轉(zhuǎn)化率增大D 降低溫度 Y的轉(zhuǎn)化率增大 解析根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)結(jié)合平衡移動(dòng)原理逐項(xiàng)分析 A項(xiàng)該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng) 平衡不受壓強(qiáng)影響 減小容器體積 平衡不移動(dòng) B項(xiàng)催化劑不能使平衡移動(dòng) 不改變產(chǎn)物的產(chǎn)率 C項(xiàng)增大 X 平衡正向移動(dòng) Y的轉(zhuǎn)化率增大 X本身的轉(zhuǎn)化率反而減小 D項(xiàng)該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) 降低溫度 平衡正向移動(dòng) Y的轉(zhuǎn)化率增大 答案D 2 2016 天津理綜 10 3 改編 在恒溫恒容的密閉容器中 某儲(chǔ)氫反應(yīng) MHx s yH2 g MHx 2y s H 0達(dá)到化學(xué)平衡 下列有關(guān)敘述正確的是 A 容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大B 吸收ymolH2只需1molMHxC 若降溫 該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大D 若向容器內(nèi)通入少量氫氣 則v 放氫 v 吸氫 解析MHx s yH2 g MHx 2y s H 0 該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng) A項(xiàng) 平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變 壓強(qiáng)不變 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 該反應(yīng)為可逆反應(yīng) 吸收ymolH2需要大于1molMHx 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng) 降溫時(shí)該反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng) 反應(yīng)的平衡常數(shù)將增大 正確 D項(xiàng) 向容器內(nèi)通入少量氫氣 相當(dāng)于增大壓強(qiáng) 平衡正向移動(dòng) v 放氫 v 吸氫 錯(cuò)誤 答案C 3 2017 課標(biāo)全國(guó) 27 丁烯是一種重要的化工原料 可由丁烷催化脫氫制備 回答下列問(wèn)題 2 丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器 氫氣的作用是活化催化劑 出口氣中含有丁烯 丁烷 氫氣等 圖 b 為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n 氫氣 n 丁烷 的關(guān)系 圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì) 其降低的原因是 3 圖 c 為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線 副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類(lèi)化合物 丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是 解析 1 由a圖可以看出 溫度相同時(shí) 由0 1MPa變化到xMPa 丁烷的轉(zhuǎn)化率增大 即平衡正向移動(dòng) 所以x的壓強(qiáng)更小 x 0 1 由于反應(yīng) 為吸熱反應(yīng) 所以溫度升高時(shí) 平衡正向移動(dòng) 丁烯的平衡產(chǎn)率增大 因此A正確 B錯(cuò)誤 反應(yīng) 正向進(jìn)行時(shí)體積增大 加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng) 丁烯的平衡產(chǎn)率減小 因此C錯(cuò)誤 D正確 2 反應(yīng)初期 H2可以活化催化劑 進(jìn)料氣中n 氫氣 n 丁烷 較小 丁烷濃度大 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度大 丁烯轉(zhuǎn)化率升高 然后進(jìn)料氣中n 氫氣 n 丁烷 增大 原料中過(guò)量的H2會(huì)使反應(yīng) 平衡逆向移動(dòng) 所以丁烯產(chǎn)率下降 3 590 之前 溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快 生成的丁烯會(huì)更多 同時(shí)由于反應(yīng) 是吸熱反應(yīng) 升高溫度平衡正向移動(dòng) 平衡體系中會(huì)含有更多的丁烯 而溫度超過(guò)590 時(shí) 由于丁烷高溫會(huì)裂解生成短鏈烴類(lèi) 所以參加反應(yīng) 的丁烷也就相應(yīng)減少 答案 1 小于AD 2 原料中過(guò)量H2會(huì)使反應(yīng) 平衡逆向移動(dòng) 所以丁烯產(chǎn)率下降 3 590 前升高溫度 反應(yīng) 平衡正向移動(dòng)升高溫度時(shí) 反應(yīng)速率加快 單位時(shí)間產(chǎn)生丁烯更多溫度高于590 時(shí)有更多的C4H10裂解導(dǎo)致產(chǎn)率降低