2019版高考化学大一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 学案六 化学速率平衡图表分析与数据处理课件 鲁科版.pptVIP

①0～10 min，v(O2)＝________。 ②10 min到15 min内曲线变化的原因可能是________(填写编号)。 a.使用了催化剂 b.缩小容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量 答案　(1)1 600 L·mol－1　减小 (2)①0.000 5 mol·L－1·min－1　②ab 【典例3】　甲醇是重要的化工原料，又可做为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： 考点指导3　平衡图表题综合应用 回答下列问题： (1)物质的标准生成热是常用的化学热力学数据，可以用来计算化学反应热。即化学反应热：ΔH＝生成物标准生成热总和－反应物标准生成热总和。 已知四种物质的标准生成热如下表： 物质 CO CO2 H2 CH3OH(g) 标准生成热(kJ/ mol ) －110.52 －393.51 0 －201.25 A.计算ΔH1＝________kJ/ mol　　B.ΔH3________0(填“＝”“”或“”) (2)由甲醇在一定条件下制备甲醚。一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)。实验数据见下表： 容器 编号 温度 (℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) CH3OCH3(g) H2O(g) a 387 0.20 0 0 0.080 0.080 b 387 0.40 0 0 ? ? c 207 0.20 0 0 0.090 0.090 下列说法正确的是________。 A.该反应的正反应为放热反应 B.达到平衡时，容器a中的CH3OH体积分数比容器b中的小 C.容器a中反应到达平衡所需时间比容器c中的长 D.若起始时向容器a中充入CH3OH 0.15 mol 、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行 (3)合成气的组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。 ①α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是____________________________________________。 ②图中p1、p2、p3的大小关系为________，其判断理由是 ____________________________________________。 (4)甲醇可以制成燃料电池，与合成气制成燃料电池相比优点是________；若以硫酸作为电解质其负极反应为____________________________________________。 解析　(1)利用标准生成热可计算反应的焓变ΔH1＝(－201.25)－[(－110.52)－ 2×0]kJ/ mol＝－90.73 kJ/ mol ；利用盖斯定律Ⅱ－Ⅰ即可得到Ⅲ，所以ΔH3＝ΔH2－ΔH1 ＝－58 kJ/ mol－(－90.73 kJ/ mol)＝32.73 kJ/ mol 0。(2)容器a、c中CH3OH的物质的量相同，而容器a的温度比容器c高，平衡时CH3OCH3的物质的量：ac, 所以升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；比较容器a、b中数据，温度不变，初始量成倍数，而该反应是气体体积不变的反应，初始量加倍相当于加压，平衡不移动，故达到平衡时，容器a中的CH3OH体积分数与容器b中的相等；容器a比容器c温度高，反应快，达到平衡所需时间短，C项错误；利用容器a中的数据可求得该温度下的化学平衡常数K＝4，然后通过比较选项D中数据计算出的浓度熵Qc＝0.67K，所以反应将向正反应方向进行，D项正确。 (3)①由图像可知α(CO)值随温度升高而减小，可通过温度升高对反应Ⅰ和反应Ⅲ的影响进行分析，升高温度时，反应Ⅰ为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应Ⅲ为吸热反应，平衡向右移动，CO产生的量也增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低。②相同温度下，反应③前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应①正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，从而引起CO的转化率增大，所以增大压强有利于CO的转化率升高，故压强：p1p2p3。(4)甲醇可以制成燃料电池，与合成气制成燃料电池相比优点是装置简单，减小了电池的体积。若以硫酸作为电解质其负极区CH3OH失去电子生成CO2，电极反应式为CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。 答案　(1)－90.73 　＞　(2)AD (3)① 减小　升高温度时，反应Ⅰ为放热反应，平衡向左移