化学反应原理题中的图像专题复习

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1、1专题复习：原理题中的图像、数据分析及应用专题复习：原理题中的图像、数据分析及应用学习目标：学会分析、描述、应用图像和数据学习目标：学会分析、描述、应用图像和数据 【例例 1】. （2014 年广东卷 31）.用 CaSO4代替 O2与燃料 CO 反应，既可提高燃烧效率， 又能得到高纯 CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应 和为副反应。 1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) H1=-47.3kJmol-1 CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) H2=+210.5kJmol-1 CO(g)1/2C(s)+

2、1/2CO2(g) H3=-86.2kJmol-1 （1）反应 2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)H_（用H1、H2和H3表示）（2）反应的平衡常数的对数 lgK 随反 应温度 T 的变化曲线见图 18，结合各反应的 H，归纳 lgK-T 曲线变化规律： a)_；b)_。 分析分析: 1.审题（图）注意到什么？审题（图）注意到什么？ 2.K 的含义？的含义？lgK 的含义？哪些量与的含义？哪些量与 K 变化趋势一致？（以反应变化趋势一致？（以反应为例）为例） 3.各曲线对应的方程式是什么？原因分析各曲线对应的方程式是什么？原

3、因分析 4.该反应的自变量？因变量？该反应的自变量？因变量？ 5.变化幅度有何不同？受什么因素影响？变化幅度有何不同？受什么因素影响？ 6.若方程式未标明状态及焓变，单独给出曲线若方程式未标明状态及焓变，单独给出曲线 II，规律描述？若只给反应和曲线，规律描述？若只给反应和曲线 I 呢？呢？ 分析图像的一般思路：分析图像的一般思路：总结规律型总结规律型总结规律型总结规律型图形归纳型图形归纳型图形归纳型图形归纳型表格数据型找自变量，表达自变量的变化引起因变量的变化。表格数据型找自变量，表达自变量的变化引起因变量的变化。表格数据型找自变量，表达自变量的变化引起因变量的变化。表格数据型找自变量，表达

4、自变量的变化引起因变量的变化。答题模板：趋势、幅度、控制其它条件不变，因变量随自变量的答题模板：趋势、幅度、控制其它条件不变，因变量随自变量的答题模板：趋势、幅度、控制其它条件不变，因变量随自变量的答题模板：趋势、幅度、控制其它条件不变，因变量随自变量的XXXXXXXX而而而而XXXXXXXX【例 2】 （2010 年广东）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。(1) 请完成 B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +_。(2)在其他 条件相同时，反应 H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O 中， H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应

5、时间（t） 的变化见图 12，由此图可得出： 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_ _ 该反应的_0(填“”).图像规律：图像规律：图像规律：图像规律： 1. 1. 1.相同时间内，温度越高，相同时间内，温度越高，相同时间内，温度越高，相同时间内，温度越高，H HH3 3 3BOBOBO3 3 3的转化率越大；的转化率越大；的转化率越大；的转化率越大；22. 2. 2.温度越高，达到平衡的时间越短；温度越高，达到平衡的时间越短；温度越高，达到平衡的时间越短；温度越高，达到平衡的时间越短； 3. 3. 3.相同温度下，相同温度下，相同温度下，相同温度下，10min10min10min内内

6、内内H HH3 3 3BOBOBO3 3 3转化率增大幅度较大，转化率增大幅度较大，转化率增大幅度较大，转化率增大幅度较大， 10min10min10min到到到到60min60min60min转化率增大幅度较转化率增大幅度较转化率增大幅度较转化率增大幅度较 小；小；小；小； 原因分析？原因分析？原因分析？原因分析？ 【例 3】 甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，该过程的主要反应是 反应： CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) H 0 （2）其他条件相同，反应在不同催化剂（、）作用下反应相同时间后，CH4 的转化率随反应温度的变化如图所示。 在相同条件下，

7、三种催化剂、的催化效率由高到低的顺序是 _。 a 点所代表的状态_（填“是”或“不是” ）平衡状态。 c 点 CH4的转化率高于 b 点，原因是_。 分析分析分析分析:1.:1.:1.该反应的自变量？因变量？该反应的自变量？因变量？该反应的自变量？因变量？该反应的自变量？因变量？ 2. 2. 2.变化幅度有何不同？受什么因素影响？变化幅度有何不同？受什么因素影响？变化幅度有何不同？受什么因素影响？变化幅度有何不同？受什么因素影响？ 3. 3. 3.哪些点一定不是平衡状态？哪些点可能是平衡状态？哪些点一定是平衡状态？哪些点一定不是平衡状态？哪些点可能是平衡状态？哪些点一定是平衡状态？哪些点一定不

8、是平衡状态？哪些点可能是平衡状态？哪些点一定是平衡状态？哪些点一定不是平衡状态？哪些点可能是平衡状态？哪些点一定是平衡状态？ 【例 4】 （15 年广州一模 31） “硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点，涉及三个反 应： 反应：SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) 2HI(aq) + H2SO4(aq) 反应：2HI(g) H2(g) + I2(g) 反应：2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g) （1）反应实际上分两步进行： H2SO4(g)SO3(g) + H2O(g) H1 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) H2 则反应的反应热

9、H_（用H1、H2表示） 。 （2）某温度下将 1mol HI 充入密闭容器中发生反应，达到第 1 次平衡后，用选择性 膜完全分离出 H2，达到第 2 次平衡后再次分离 H2，重复多次，平衡时 n(HI)如 下表：达到平衡的次数第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次 n(HI)/mol0.780.670.600.550.51 第 1 次平衡时，HI 的转化率为_。758595700750800850IIIIIIabc7585957007508008500CH4的转化率/温度/3 归纳出分离 H2的次数对 HI 转化率的影响：_。 计算第 2 次平衡时 H2和 I2的物质的量（写出计

10、算过程） 。【变式训练 1】 （2012 年广二模 31）工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l) H8.62kJmol1浓H2SO4已知 CH3COOH、C2H5OH 和 CH3COOC2H5的沸点依次为 118、78和 77。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。（1）该研究小组的实验目的是_。（2）60下反应 40min 与 70下反应 20min 相比，前者的平均反应速率_后者（填“小于” 、“等于”或“大于” ） 。（3）如图所示，反应时间为 40min、温度超过 80时，乙酸乙酯

11、产率下降的原因可能是_（写出两条）。【变式训练 2】 （2015 年广州调研 31）Na2S2O8溶液可降解有机污染物 4-CP，原因是 Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基（SO4-） 。通过测定 4-CP 降解率可判断 Na2S2O8溶液产生 SO4-的量。某研究小组探究溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生 SO4-的影响。（1）溶液酸碱性的影响：其他条件 相同，将 4-CP 加入到不同 pH 的 Na2S2O8溶液中，结果如图 a 所示。 由此可知：溶液酸性增强， （填 “有利于”或“不利于” ）Na2S2O8 产生 SO4-。（2）Fe2+浓度的影响：相同条件下，将不同浓度的

12、 FeSO4溶液分别加入 c(4-CP) =1.5610-4 molL1、c(Na2S2O8)=3.1210-3 molL1的混合溶液中。反应 240 min 后测得 实验结果如图 b 所示。已知 S2O82- + Fe2+= SO4-+ SO42- + Fe3+，此外还可能会发生：SO4- + Fe2+ SO42- + Fe3+ 实验开始前，检验 FeSO4溶液是否被氧化的试剂是 （化学式） 。如 被氧化可以观察到的现象是 。乙酸乙酯产率/ %温度 /4当 c(Fe2+)3.2 10-3 molL1时，4-CP 降解率为 %，4-CP 降解的平均反应 速率的计算表达式为 。当 c(Fe2+)

13、过大时，4-CP 降解率反而下降，原因可能是 。【变式训练3】 （ 2014 广州调研题）30 （16 分）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成 CH4。 （2）另一生成 CH4的途径是 CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他条件相同时， H2的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。该反应的H 0（填“” 、 “”或“” ）。实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应 条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑生 产实际，说明选择该反应条件的理由 _。【变式训练4】 （2012年广一模） 31 碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一种理想的锂电池有机电解液，

14、生成碳酸甲乙酯 的原理为：C2H5OCOOC2H5（g）+ CH3OCOOCH3（g）2 CH3OCOOC2H5（g） H1 （1）其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率（）与温度（T） 、反应物配比（R） 的关系如图所示。 H1_0（填“” 、 “”或“” ） 。 由图可知，为了提高 CH3OCOOCH3的平衡转化率，除了升温，另一措施是 _。 在密闭容器中，将 1mol C2H5OCOOC2H5和 1mol CH3OCOOCH3混合加热到 650K，利 用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数 K。 【变式训练 5】 （2013 年广二模）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：52CO(g) + SO2(g)2CO2(g) + S(l) H催化剂（1）已知 2CO(g)+ O2(g)2CO2(g) H1566 kJ mol-1 S(l)+ O2(g)SO2(g) H2296 kJ mol-1 则反应热H_ kJ mol-1。 （2）其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图 a。 260时，_（填 Fe2O3、NiO 或 Cr2O3）作催化剂反应速率最快。Fe2O3 和 NiO