高中化学复习提升-热点专题突破(四).docVIP

金版教程·高考总复习·化学（经典版） 化学反应速率与化学平衡图像解题方法 1．化学平衡图像题的思维流程 2．解题步骤 3．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横轴所表示的物理量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的物理量后，讨论横轴与曲线的关系。 如反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵轴为A的平衡转化率(α)，横轴为反应温度(T)]。 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2T1，正反应放热。 图3：p1p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)三看分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 　(2018·高考组合) (1)(北京高考)对反应3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ·mol－1，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。 p2________p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由是____________。 (2)(天津高考)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)eq \o(,\s\up7(催化剂))2CO(g)＋2H2(g) 按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 ℃的原因是______________。 答案　(1)　反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大 (2)900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 解析　(1)在横坐标上任取一点，作纵坐标的平行线，可见温度相同时，p2时H2SO4物质的量分数大于p1时；反应是气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2SO4物质的量增加，体系总物质的量减小，H2SO4物质的量分数增大，则p2p1。 (2)根据图得到，900 ℃时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900 ℃为反应最佳温度。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　(2018·全国卷Ⅱ节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题： (1)CH4-CO2催化重整反应为： CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247 kJ·mol－1 则有利于提高CH4平衡转化率的条件是________(填标号)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·L－2。 (2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表： 由上表判断，催化剂X________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是 _________________________________________________。 在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催 化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。 A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加 C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大 ②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如右图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。 答案　(1)A　eq \f(1,3)　 (2)①劣于　相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而