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2023届高中化学一轮复习课件：化学反应速率与化学平衡图像题
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这是一份2023届高中化学一轮复习课件：化学反应速率与化学平衡图像题，共32页。PPT课件主要包含了p2p3，选择合适催化剂等等内容，欢迎下载使用。
类型一 利用图像“断点”判断影响反应速率的外界条件 可逆反应达到平衡后，若某一时刻改变外界条件，速率－时间图像的曲线可能会出现“渐变”或“突变”。根据“断点”前后速率的大小变化，即可对外界条件的变化情况作出判断。
类型二 突破常规图像1．含量—时间—温度(压强)(C%指产物的质量分数，B%指反应物的质量分数)
技法解读 “先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
2．恒压(或恒温)线(α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度)图①，若p1＞p2＞p3，则正反应为气体体积减小的反应；ΔH＜0；图②，若T1＞T2，则ΔH<0；正反应为气体体积增大的反应。
技法解读 “定一议二”，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
A．0～6 h内，催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的好B．a点时，催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下N2的转化率相等C．0～5 h内，在催化剂Ⅰ的作用下，O2的反应速率为0.12 ml·L－1·h－1D．0～12 h内，在催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂Ⅰ的多
5．工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体，同时有氢气生成。反应中，每生成3 ml H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是( )A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体的平均相对分子质量
类型三 突破陌生图像 高考对化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图像，分析投料比、转化率、产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、分析原理、解决问题的能力以及规范描述的表达能力。解答该类题目要注意以下步骤：第一步：识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，厘清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。
第二步：把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。第三步：联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步：数形结合解答。图表与原理结合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡移动原理。
回答下列问题：(1)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 ml CO2 和3 ml H2 发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a ml，CO为 b ml，此时H2O(g)的浓度为________ml·L－1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为____________________________________________。
(2)不同压强下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后
气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为________(填标号)。A．低温、高压 B．高温、低压C．低温、低压 D．高温、高压
8．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是________、________。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440 K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝____________________________________(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当______________________________。
(2)t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是____________(用图中a、b、c、d 表示)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
容器容积迅速缩小至原来的一半时，N2分压变为原来的2倍；其他条件不变时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即该平衡逆向移动，所以N2分压先变为原来的2倍，后逐渐减小
类型一 利用图像“断点”判断影响反应速率的外界条件 可逆反应达到平衡后，若某一时刻改变外界条件，速率－时间图像的曲线可能会出现“渐变”或“突变”。根据“断点”前后速率的大小变化，即可对外界条件的变化情况作出判断。
类型二 突破常规图像1．含量—时间—温度(压强)(C%指产物的质量分数，B%指反应物的质量分数)
技法解读 “先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
2．恒压(或恒温)线(α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度)图①，若p1＞p2＞p3，则正反应为气体体积减小的反应；ΔH＜0；图②，若T1＞T2，则ΔH<0；正反应为气体体积增大的反应。
技法解读 “定一议二”，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
A．0～6 h内，催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的好B．a点时，催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下N2的转化率相等C．0～5 h内，在催化剂Ⅰ的作用下，O2的反应速率为0.12 ml·L－1·h－1D．0～12 h内，在催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂Ⅰ的多
5．工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体，同时有氢气生成。反应中，每生成3 ml H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是( )A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体的平均相对分子质量
类型三 突破陌生图像 高考对化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图像，分析投料比、转化率、产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、分析原理、解决问题的能力以及规范描述的表达能力。解答该类题目要注意以下步骤：第一步：识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，厘清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。
第二步：把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。第三步：联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步：数形结合解答。图表与原理结合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡移动原理。
回答下列问题：(1)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 ml CO2 和3 ml H2 发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a ml，CO为 b ml，此时H2O(g)的浓度为________ml·L－1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为____________________________________________。
(2)不同压强下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后
气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为________(填标号)。A．低温、高压 B．高温、低压C．低温、低压 D．高温、高压
8．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是________、________。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440 K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝____________________________________(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当______________________________。
(2)t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是____________(用图中a、b、c、d 表示)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
容器容积迅速缩小至原来的一半时，N2分压变为原来的2倍；其他条件不变时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即该平衡逆向移动，所以N2分压先变为原来的2倍，后逐渐减小
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