2022-2023年化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第4講　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像

1、第4講化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像復(fù) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 建 構(gòu)1.掌握化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像的分析方法。 2.加深外部條件對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡影響的理解。3.能正確分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)圖像的問題。提關(guān)鍵能力目錄CONTENTS/成學(xué)科素養(yǎng)/練高考真題/熱點(diǎn)強(qiáng)化練/考點(diǎn)二復(fù)雜圖像分類突破考點(diǎn)一常規(guī)圖像分類突破考點(diǎn)一常規(guī)圖像分類突破DA.3040 min間該反應(yīng)使用了催化劑B.化學(xué)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.30 min時(shí)降低溫度，40 min時(shí)升高溫度D.前8 min A的平均反應(yīng)速率為0.08 molL1min1利用速率圖像“斷點(diǎn)”判斷反應(yīng)特點(diǎn)和影響因素t1時(shí)刻改變的條件反應(yīng)特

2、點(diǎn)升高溫度正反應(yīng)放熱增大壓強(qiáng)正反應(yīng)氣體量增大升高溫度正反應(yīng)吸熱增大壓強(qiáng)正反應(yīng)氣體量減小使用了催化劑增大壓強(qiáng)僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)A.反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)大于c點(diǎn)B.c點(diǎn)反應(yīng)進(jìn)行的程度最大C.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.t1t2時(shí)，H2的產(chǎn)率：ab段小于bc段B解析反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行，由圖可知，a到c時(shí)正反應(yīng)速率增加，說明反應(yīng)放熱，容器內(nèi)溫度升高，溫度對反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)作用，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間不斷減小，起始時(shí)反應(yīng)物濃度最大，故反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)大于c點(diǎn)，所以A正確；化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)對應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變，故一定未

3、達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；從a到c正反應(yīng)速率增大，之后正反應(yīng)速率減小，說明反應(yīng)剛開始時(shí)溫度升高對正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對正反應(yīng)速率的影響，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率越快，生成氫氣的產(chǎn)率將逐漸增大，t1t2時(shí)，H2的產(chǎn)率：ab段小于bc段，故D正確。題組二 濃度時(shí)間或物質(zhì)的量時(shí)間圖像2.環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A.T1T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 molL1DDA.CO2平衡轉(zhuǎn)

4、化率：(T1)(T2)B.前3 min，T2溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)比T1多C.T2溫度下12 min時(shí)，向容器中再分別充入H2、CO2、CO、H2O各1 mol，平衡向正向移動(dòng)D.在初始溫度T1下，1 L絕熱容器通入2 mol CO2(g)、2 mol H2(g)，平衡時(shí)n(CO)1 molA.T1T2，p1p2，mnp，放熱反應(yīng)B.T1T2，p 1p2，mnp，吸熱反應(yīng)C.T1T2，p1p2，mnp，放熱反應(yīng)D.T1T2，p1p2，mnp，吸熱反應(yīng)D解析由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度T1先達(dá)到平衡，故溫度：T1T2，升高溫度，B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)減小，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反

5、應(yīng)；溫度一定時(shí)，壓強(qiáng)p2先達(dá)到平衡，故壓強(qiáng)：p1p2，增大壓強(qiáng)，B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則mnp。下列說法正確的是()A.升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.由圖乙信息，從11 min起其他條件不變，壓縮容器的體積，則n(N2)的變化曲線為dC.由圖乙信息，10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)0.09 molL1min1D.圖丙中溫度T1m2m3；m1最大；升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，二氧化碳和氫氣的含量增大，乙醇、水減少，水的含量是乙醇的3倍，設(shè)起始時(shí)H2為9 mol，則CO2為3 mol；答案氨氮物質(zhì)的量之比為1，溫度為400 在400 時(shí)

6、催化劑的活性最好，催化效率最高，同時(shí)400 溫度較高，反應(yīng)速率快2.下圖是在一定時(shí)間內(nèi)，使用不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應(yīng)的脫氮率，由圖可知工業(yè)使用的最佳催化劑為_、相應(yīng)溫度為_；使用Mn作催化劑時(shí)，脫氮率ba段呈現(xiàn)如圖變化的可能原因是_ _。答案Mn200 左右ba段，開始溫度較低，催化劑活性較低，脫氮反應(yīng)速率較慢，反應(yīng)還沒達(dá)到化學(xué)平衡，隨著溫度升高反應(yīng)速率變大，參與反應(yīng)的氮氧化物變多，導(dǎo)致脫氮率逐漸增大題組二解釋曲線變化的原因3.丙烷氧化脫氫法制備丙烯的主要反應(yīng)如下：答案(1)溫度升高，催化劑的活性增大(2)51.5%(3)選擇相對較低的溫度4.汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放

7、，某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以耐高溫試劑AgZSW5催化，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖所示。(3)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么加入CO后NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率增大：_。答案(1)870 K(860880 K范圍內(nèi)都可以)(2)該反應(yīng)放熱，升高溫度，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行(3)加入的CO會(huì)與NO的分解產(chǎn)物O2發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)NO分解平衡向生成N2的方向移動(dòng)，導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率升高1.(2021廣東卷)反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：XY；Y2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()DA.a為c(X)隨t的變化曲線B.t1時(shí)，c(X)c(Y)c(Z)C.t2時(shí)，Y的消

8、耗速率大于生成速率D.t3后，c(Z)2c0c(Y)解析由題圖知，a起始濃度最大，在整個(gè)反應(yīng)過程中一直減小，所以a代表c(X)隨t的變化曲線，A說法正確；t1時(shí)，三條曲線相交，三種物質(zhì)的濃度相等，B說法正確；結(jié)合題給反應(yīng)判斷，先增加后減小的是c(Y)隨t變化的曲線，一直增大的是c(Z)隨t變化的曲線，t2時(shí)，c(Y)在減小，說明Y的消耗速率大于生成速率，C說法正確；由題圖知，t3后，只有Y和Z，X完全反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)可得出c(Z)2c02c(Y)，D說法錯(cuò)誤。C二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H49 kJmol1合成總反應(yīng)在起始物n(H

9、2)/n(CO2)3時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH)，在t250 下的x(CH3OH)p、在p5105 Pa下的x(CH3OH)t如圖所示。3.(2021全國甲卷節(jié)選)二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：(1)用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù)，表達(dá)式Kp_；(2)圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是_，判斷的理由是_；(3)當(dāng)x(CH3OH)0.10時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率_，反應(yīng)條件可能為_或_。C 基礎(chǔ)鞏固練Da1a2a1b2b1t2t1t2t1a2 、b1b2 ；壓強(qiáng)減小，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間變長，則t1T2T1壓強(qiáng)越大，CO的

10、體積分?jǐn)?shù)越小，而T1、T2、T3對應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，H0，升高溫度，該平衡向左移動(dòng)，則T3T2T1D能力提升練解析據(jù)圖可知，使用不同催化劑時(shí)，在約360 以后、相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率相同，說明此時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度CO2的轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0，A錯(cuò)誤；W點(diǎn)處反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，延長W點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間平衡不會(huì)移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率不變，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，溫度較低、反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，相同條件下、Ni/0.1Mg催化下CO2轉(zhuǎn)化率低于Ni/0.05Mg，C錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，在溫度較低、反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，選用合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率，提高CO2

11、的轉(zhuǎn)化率，D正確。C解析A項(xiàng)，因起始濃度相同，X、Y兩點(diǎn)轉(zhuǎn)化率相同，所以MTP的濃度也相等，正確；B項(xiàng)，Z點(diǎn)轉(zhuǎn)化率高，此時(shí)TOME濃度只有0.02a mol/L，所以瞬時(shí)速率v(X)v(Z)，正確；C項(xiàng)，若Z點(diǎn)為平衡點(diǎn)，此時(shí)c(TOME)0.02a mol/L，c(MTP) 0.98a mol/L，但因移出甲醇，甲醇濃度不為0.98a mol/L，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，0150 min時(shí)間內(nèi)，c(MTP)0.67a mol/L，正確。15.(2021陜西渭南一模)2020年世界環(huán)境日的宣傳主題為“關(guān)愛自然，刻不容緩”。防治大氣污染、水體污染等是世界各國保護(hù)環(huán)境的最重要課題。 (1)將CH4催化重整為可用

12、的化學(xué)品，對改善環(huán)境意義重大。答案(1) 4750(2)900 催化劑失去活性熱點(diǎn)強(qiáng)化練12化工生產(chǎn)環(huán)境中的速率、平衡圖像分析下列說法正確的是()A.04 min，v(NH3)0.25 molL1min1B.加催化劑或縮小容積均可降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率C.T1時(shí)，K0.075D.5 min時(shí)，改變的條件可能為降低溫度C2.(NH4)2SO3氧化是氨法脫硫的重要過程。某小組在其他條件不變時(shí)，分別研究了一段時(shí)間內(nèi)溫度和(NH4)2SO3初始濃度對空氣氧化(NH4)2SO3速率的影響，結(jié)果如圖。下列說法不正確的是()CC(1)曲線c對應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是_。(2)曲線a中NO的起始

13、濃度為4104 mgm3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8 s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為_ mgm3s1。答案(1)11(2)1104(1)550 和0.020.5 MPa下，兩個(gè)反應(yīng)均建立平衡，測得平衡混合物里各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖1所示。由圖可知，1丁烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的增大而增大，主要原因是_。(2)在1丁烯裂解的實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高產(chǎn)物中丙烯的含量，除了選擇合適的溫度和壓強(qiáng)之外，還有一條關(guān)鍵措施是_。0.1 MPa和300700 下，1丁烯裂解產(chǎn)物中各組分比例變化的曲線如圖2所示。由圖可知，生產(chǎn)過程中提高丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最佳溫度為_ ，在該溫度之前各溫度對應(yīng)的組成_(填“一定是”、

14、“可能是”或“一定不是”)平衡態(tài)，理由是_。答案(1)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，CH3CH2CH=CH2催化裂解為丙烯或乙烯的平衡均逆向移動(dòng)，CH3CH2CH=CH2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)增大 (2)高選擇性的催化劑450可能是1丁烯裂解為丙烯和乙烯的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，兩個(gè)平衡均正向移動(dòng)，導(dǎo)致丙烯和乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大(1)該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是_(填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)。(2)506 K時(shí)，壓強(qiáng)為p1反應(yīng)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_；壓強(qiáng)：p1_p2(填“”、“”或“”)。(3)反應(yīng)速率：N點(diǎn)v正(CO)_M點(diǎn)v逆(CO)(填“”、“”或“”)。(4)若壓強(qiáng)為p1、在1 L恒容密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)(起始投料不變)，在不同溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)(