2024年新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率微项目探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇__化学反应选择与反应条件优化学案鲁科版选择性必修第一册.docxVIP

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微项目探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化

课标解读

课标要求

素养要求

1.通过利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇反应的选择，以及对反应条件的优化，体会反应的焓变、熵变、化学平衡和速率相关学问的应用价值，形成从物质转化以及反应的方向、限度、快慢等多个角度综合分析、解决工业生产实际问题的基本思路。

2.通过本项目的学习，树立绿色化学理念，相识到利用化学反应将无用物质转化为有用物质是解决环境问题的重要途径之一。

1.科学探究与创新意识:通过探究工业废气中的二氧化碳合成甲醇反应的选择以及对反应条件的优化，相识科学探究是进行科学说明、创建和应用的实践活动。能从问题和假设动身，依据探究目的，设计探究方案，运用化学试验、调查等方法进行试验探究。

2.科学看法与社会责任:通过本项目的学习，感受化学学问在解决实际问题中的应用价值。有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识。

项目活动·学科探究

项目活动1选择合适的化学反应

微学问

1.选择二氧化碳合成甲醇的缘由

（1）目前有机原料按消费量排序，前4位是乙烯、丙烯、苯、①甲醇。

（2）现在合成甲醇的原料

大多数国家以②自然气为主要原料，我国则是以③煤和重渣油为主要原料。

（3）选择CO2

a.工业废气中含大量CO

b.自然气、煤、石油属于不行再生资源，日渐削减；

c.用CO

2.设计适于工业生产的化学反应考虑的角度

（1）反应在指定条件下能否④正向自发进行；

（2）考虑原料的⑤来源等。

微探究

1.CO2的大量排放有什么危害？试设想如何将

答案：提示CO2大量排放加剧“温室效应”将导致南极、北极冰雪溶化，海平面上升，病虫害增加，气候反常等，从而使人类生存环境恶化。可以通过化学反应，使

2.已知二氧化碳合成甲醇可能用到以下反应：

①C

②C

反应

Δ

Δ

①

-48.97

-177.16

②

+676.48

-43.87

（1）请依据焓变和熵变推断上述2个反应是否能正向自发进行？应当选择哪个反应？

（2）推断反应①的正向自发进行的最高温度为多少？

答案：（1）提示反应①属于放热的熵减小反应，低温时反应正向自发进行。反应②属于吸热的熵减小反应，在任何温度下正向反应均不自发进行。所以应当选择反应①。

（2）276.42?K。ΔH-TΔS＜0

3.利用氢气和二氧化碳制取甲醇时，还可能发生反应：CO2(

答案：提示该反应属于吸热的熵增加的反应，在高温下能正向自发进行。

微点拨

1.化学反应方向的推断

（1）焓变、熵变对反应方向的影响

a.反应焓变与反应方向的关系：大部分ΔH

b.反应熵变与反应方向的关系：大部分ΔS

c.在温度、压强肯定的条件下，自发反应总是向ΔH

（2）推断依据

2.设计化学反应来解决实际问题的一般思路

（1）在生产和科研实际中，我们经常须要设计新的反应路途或试制新的化学品。这时，首先须要推断所设计反应是否可行，即推断在某种条件下所设计反应是否能够正向自发进行、能进行到什么程度。

（2）只有在确知所设计反应可以正向自发进行时，才能进一步考虑反应的速率问题并实行详细措施，如选用催化剂等。

微训练

1.（2024宁夏银川高二月考）用钌的协作物作催化剂，肯定条件下可干脆光催化分解CO2发生反应：

A.该反应的Δ

B.该反应的Δ

C.该反应的逆反应在肯定条件下也能自发进行

D.该反应的熵变效应大于焓变效应

答案：B

解析：题给反应的正反应是气体体积增大的反应，也就是熵增加的反应，A正确。题给反应是分解反应，且该反应的逆反应是CO的燃烧，是放热反应，所以该反应是吸热反应，B错误。虽然题给反应的逆反应是熵减小的反应，但反应放热，肯定条件下可以自发进行，C正确。题给反应的ΔS

2.（2024河南濮阳联考）下列说法不正确的是()

A.Na与H2

B.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应

C.(NH4

D.2?NO(

答案：C

解析：(NH4)

项目活动2选择相宜的反应条件

微学问

1.化学反应相宜条件选择的原则

（1）综合原则

一般①从化学平衡和化学反应速率、②主反应和副反应等多个方面综合考虑，并依据有关理论和试验数据对所选择的条件进行论证。

例如：

选择温度时

要综合考虑温度对③平衡移动方向、④反应速率和⑤催化剂活性的影响

考虑调控反应体系中各组分浓度、促使平衡正向移动时

须要考虑如何避开或削减⑥副反应的发生及如何选择性地促进⑦主反应正向