《高考化学大一轮（鲁科）课件：学科素养专项提升7 化学反应速率和化学平衡在生产和科学研究中的调控作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学大一轮（鲁科）课件：学科素养专项提升7 化学反应速率和化学平衡在生产和科学研究中的调控作用（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 七 化学反应速率和化学平衡 在生产和科学研究中的调控作用 素养的认知与形成 核心素养 科学态度与社会责任 对化学反应速率和化学平衡理论的研究本身就是为了解决生 活 生产中存在的问题 关注与化学有关的社会热点问题 认识环 境保护和资源合理开发的重要性 具有可持续发展意识和绿色化学 观念 深刻理解化学 技术 社会和环境之间的相互关系 能运用 所学知识综合分析化学反应速率和化学平衡在生产和科学研究中 的调控作用 积极参与有关能源和环境问题的社会决策 核心考点分层突破 3 典例1 2017课标全国 27 丁烯是一种重要的化工原料 可由丁 烷催化脱氢制备 回答下列问题 1 正丁烷 C4H10 脱氢制1
2、 丁烯 C4H8 的热化学方程式如下 C4H10 g C4H8 g H2 g H1 已知 C4H10 g O2 g C4H8 g H2O g H2 119 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H3 242 kJ mol 1 反应 的 H1为 kJ mol 1 图 a 是反应 平衡转化率与反 应温度及压强的关系图 x 0 1 填 大于 或 小于 欲使丁 烯的平衡产率提高 应采取的措施是 填标号 A 升高温度B 降低温度C 增大压强D 降低压强 核心考点分层突破 4 核心考点分层突破 5 2 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应 器 氢气的作用是活化催化剂 出口气中含
3、有丁烯 丁烷 氢气 等 图 b 为丁烯产率与进料气中n 氢气 n 丁烷 的关系 图中曲 线呈现先升高后降低的变化趋势 其降低的原因是 3 图 c 为反应产率和反应温度的关系曲线 副产物主要是高温 裂解生成的短碳链烃类化合物 丁烯产率在590 之前随温度升 高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是 核心考点分层突破 6 解析 1 根据盖斯定律 式 式可得 式 因此 H1 H2 H3 119 kJ mol 1 242 kJ mol 1 123 kJ mol 1 由图 a 可以看出 温度相 同时 由0 1 MPa 变化到x MPa 丁烷的转化率增大 即平衡正向移动 由于反
4、应 是气体物质的量增大的反应 压强越小平衡转化率越 大 所以x的压强更小 xB 故d正确 核心考点分层突破 13 相同温度下 压强增大 平衡正向移动 氨气的体积分数增大 氨气 的体积分数关系为p1 p2 p3 则压强大小为p1 p2 p3 在250 p2 时 初始时氮气 氢气的体积比为1 3 物质的量之比也为1 3 设氮 气 氢气的物质的量分别为1 mol 3 mol 氨气的体积分数为50 设氮气的转化率为x 则 N2 g 3H2 g 2NH3 g 开始 mol1 3 0 转化 molx 3x 2x 平衡 mol1 x 3 3x 2x 答案 1 c 2 ad p1 p2 p3 66 7 核心考
5、点分层突破 14 归纳总结化工生产中反应条件的选择方法 以合成氨为例 1 反应原理 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4 kJ mol 1 2 反应特点 反应为可逆反应 正反应为放热反应 反应 物 生成物均为气体 且正反应为气体物质的量减小的反应 3 反应条件的选择 核心考点分层突破 15 核心考点分层突破 16 4 原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低 从原料充分利 用的角度分析 工业生产中可采用循环操作的方法来提高原料的利 用率 体系构建 随堂演练 17 123 1 2018福建晋江季延中学高三检测 在催化剂作用下 用乙醇制乙 烯 乙醇转化率和乙烯选择性 生成乙烯的物质的量
6、与乙醇转化的 物质的量的比值 随温度 乙醇进料量 单位 mL min 1 的关系如图 所示 保持其他条件相同 在410 440 温度范围内 下列说法不正确的是 A 当乙醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性升高 B 当乙醇进料量一定 随温度的升高 乙烯选择性不一定增大 C 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙醇转化率减小 D 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙烯选择性增大 答案解析解析 关闭 根据图像 当乙醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性逐渐升高 但温度高于430 后 乙烯选择性又逐渐降低 故A项错误 根据图像 当乙 醇进料量一定 随乙醇转化率增大 乙烯选择性逐渐升高 但温度高于430
7、 后 乙烯选择性又逐渐降低 因此随温度的升高 乙烯选择性不一定增 大 故B项正确 根据题中第一个图 当温度一定 随乙醇进料量增大 乙醇 转化率减小 故C项正确 根据题中第二个图 当温度一定 随乙醇进料量 增大 乙烯选择性增大 故D项正确 答案解析 关闭 A 体系构建 随堂演练 18 123 2 在一定条件下探究二甲醚的制备反应为2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g H 测定结果如图所示 下列判断错误的 是 A 该反应的 H 0 B 该反应伴随有副反应的发生 C 工业选择的较适宜温度为280 290 D 加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率 答案解析解析 关闭 由题图知 随着
8、温度升高 CO的转化率降低 所以升高温度 平衡逆向移 动 则该反应是放热反应 H BD 3 1 072 9 4 正反应 不变 123 体系构建 随堂演练 23 解析 1 已知 C s H2O g CO g H2 g K1 CO g H2O g CO2 g H2 g K2 CaO s CO2 g CaCO3 s K3 反应 之和为反应 C s 2H2O g CaO s CaCO3 s 2H2 g 则K K1 K2 K3 根据质量 守恒定律 容器内混合物的质量始终不变 不能判断达到平衡状态 a 错误 H2与H2O g 的物质的量之比不再变化 说明正逆反应速率相 等 能够判断达到了平衡状态 b正确 C s 为固体 反应后气体的质量 增大 溶液的体积不变 则混合气体的密度不再变化 能够判断达到 了平衡状态 c正确 形成a mol H H键的同时断裂2a mol H O键 描述的都是正反应速率 不能判断达到了平衡状态 d错误 123 体系构建 随堂演练 24 123
