微主题5　化学反应速率与化学平衡 课件 2025届高考化学二轮复习

这是一份微主题5　化学反应速率与化学平衡 课件 2025届高考化学二轮复习，共60页。PPT课件主要包含了基础回归，体系建构，名卷优选，温度升高反应速率增，Fe2O3，抑制尿素水解抑制尿，吸收CO2提高，H2的产率提供热量，R随温度升高而减小，Pt-Ni合金等内容，欢迎下载使用。
1 H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　 　)
A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C. 图丙表明，少量Mn 2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
【解析】 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明，其他条件相同时，氢氧化钠的浓度越大，即溶液的pH越大，H2O2分解速率越快，B错误；图丙表明，少量Mn2＋存在时，在0.1 ml/L氢氧化钠溶液作用下，H2O2分解速率最快，C错误；图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大，D正确。
2 已知反应6H2(g)＋2CO2(g)===CH2===CH2(g)＋4H2O(g)，一定条件下，温度对CO2平衡转化率和CO2实际转化率的影响关系如图所示。
(1) 相同温度下，CO2实际转化率为什么小于平衡转化率？CO2实际转化率受哪些因素影响？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
一定温度下，反应没有达到平衡，故实际转化率小于平衡转化率　实际转化率主要由反应快慢和反应时间决定，即实际转化率受温度、浓度、催化剂等影响反应速率的因素影响，也和时间长短有关　
(2) 250 ℃时，CO2实际转化率达到最高，反应______(填“已”或“未”)达到平衡。(3) CO2实际转化率随温度升高先升高后降低的原因是____________ ____________________________________________________________________________________________________________________。(4) 反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(5) M、N点反应的K：KM______(填“>”“0C. L6处的H2O的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
【解析】 L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；反应初始温度是225 ℃，由图可知，绝热装置中气体温度高于225 ℃，说明反应过程中有热量放出，已知反应①是吸热反应，故反应②为放热反应，ΔH2n(CH3OH)，则CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。
8 [2023江苏卷]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－164.7 kJ/mlCO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2 kJ/ml
下列说法正确的是(　 　)
【解析】 根据盖斯定律，上式－下式×2即该反应，焓变应为 －247.1 kJ/ml，A错误；随温度升高，生成甲烷的反应正向进行程度减小，生成CO的反应正向进行程度增大，故CH4的平衡选择性随温度升高而减小，B错误；由于甲烷平衡选择性随温度升高而减小，适宜较低温度，结合CO2实际转化率分析，生成甲烷的适宜温度为350～400 ℃，C错误；450 ℃时，改变投料比或改变压强，平衡转化率可超过原平衡点而达到X点的值，D正确。
①含铁滤渣的主要成分为____________(填化学式)。②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是__________________________________ ____________________________________________________________________________。
考向4　化学反应速率与化学平衡综合9 [2024江苏卷]回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
浸出初期，c(H＋)较大，铁的浸出率较大，约5 min后，溶液酸性减弱，Fe3＋水解生成Fe(OH)3进入滤渣
10 [2023江苏卷]合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现：反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(l)反应Ⅱ：NH2COONH4(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)(1) 密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数K与温度的关系如图，反应Ⅰ的ΔH______(填“＝”“>”或“280 ℃，故反应Ⅰ的速率：240 ℃>280 ℃，A正确；根据化学方程式知，CO2平衡转化率与H2O的平衡产率变化趋势基本一致，故从220～280 ℃，H2O的平衡产率先减小后缓慢增大，B错误；由图可知，280 ℃时CO2平衡转化率为40%，若在此基础上增大压强，则反应Ⅰ的平衡会正向移动，反应Ⅱ受反应Ⅰ影响会逆向移动，反应Ⅰ消耗CO2，反应Ⅱ产生CO2，两个反应进行的程度未知，故CO2的转化率有可能大于40%，C正确；反应Ⅰ是放热反应，高温不利于反应Ⅰ正向进行，CH3OH的产率低，虽然低温下反应正向进行程度大，但是反应速率慢，故需研发低温下CO2转化率高和CH3OH选择性高的催化剂，D正确。
6 [2024南京二模]利用管状透氧膜反应器实现乙醇－水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应如下：反应Ⅰ：C2H5OH(g)＋H2O(g)===2CO(g)＋4H2(g)　ΔH1＝＋256 kJ/ml反应Ⅱ：2C2H5OH(g)＋3O2(g)===4CO2(g)＋6H2(g)　ΔH2＝－1 107 kJ/ml反应Ⅲ：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41 kJ/ml反应Ⅳ：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4
考向4　化学反应速率与化学平衡综合7 [2024苏锡常镇二调]丙烷脱氢制丙烯是较为理想的丙烯生产渠道。(1) 丙烷直接催化脱氢在Pd－C2N催化剂作用下，丙烷直接脱氢制丙烯反应历程中的相对能量变化如图1所示(*表示催化剂表面吸附位点，如*C3H8表示吸附在催化剂表面的C3H8)。
①丙烷直接催化脱氢制丙烯反应C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的ΔH＝___________kJ/ml。②该反应历程共分五步，其中速率控制步骤为第______________步。③研究表明，实际生产中除使用Pd－C2N催化剂外，还需控制反应温度在480 ℃。选择温度为480 ℃的原因是_________________________ ____________________________________。
该温度下催化剂的活性较
高，反应速率较快，丙烯的产率较高
①随着反应的进行，4 h前A组分原料气中C3H8转化率和C3H6选择性均有所提升，且在反应床出口检测到CO。研究表明，CO2氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应：
8 [2024盐城考前模拟]氢能是应用前景广阔的新能源。
(2) 释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，MgH2水解释氢方法的优点有_____________________________________________________________。
提高N2在合成气中的比例，增大N2在催化剂表面的吸附活化总量，加快反应速率；有利于提高H2的转化率，同时提高储氢率
等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多，同时不需要消耗大量热能
(3) 储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。①如图1所示，温度高于350 ℃时，NO转化率下降，推测原因是________________________________________________________________________。
温度升高，催化剂的活性下降；NH3和O2反应生成NO；还原剂NH3的量减少
②如图2所示，温度高于350 ℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是____________________ ____________________________________________________________________________________________________。
在350 ℃以上含10%水蒸气的烟气中，水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应，更多的NH3和NO反应，提高NO转化率
③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4＋氧化SO2生成SO覆盖在生成的Ce3＋表面，阻止了O2氧化Ce3＋)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合图3机理，说明抗硫能力增强的原因：____________________________________________________________________________。
核心1　影响化学平衡的外界因素分析
(1) 恒压条件下充入“惰性气体”，同等程度地改变反应混合物中各气体物质的浓度时(如稀释)，视为减小压强。(2) 同时改变反应物和产物，则需要通过浓度商(Q)和平衡常数K比较判断。平衡正向移动：Q＜K；达到平衡状态：Q＝K；平衡逆向移动：Q＞K。
核心2　温度、催化剂等反应条件之间竞争，对转化率等产生影响1 pH的改变对反应物转化率的影响溶液中pH的变化直接影响溶液中H＋和OH－浓度的变化，然后通过具体反应影响反应速率和平衡，如弱酸的酸根离子与H＋反应，金属离子与OH－反应等。
①pH越大，溶液中H＋浓度________(填“减小”或“增大”，下同)，OH－浓度________。②由溶液中H＋浓度和OH－浓度变化引发的反应，根据情境推断变化：a. 纳米FeS颗粒表面带正电荷，OH－浓度增大会竞争吸附，导致含铬微粒吸附量变少。
③综合分析完成答案：______________________________________ _____________________________________________________________________________________________。
溶液中Fe2＋和HS－浓度降低
2 温度、浓度对去除率的影响例2 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。250 ℃前NO的转化率随温度升高而升高的原因是________________ _____________________________________________________________。250 ℃后NO的转化率随温度升高而降低的原因是________________ ____________________________________________________________。
250 ℃时反应为非平衡状态，则从反应速率角度理解，即250 ℃前NO的转化率随温度升高而升高的原因：催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使反应速率增大；250 ℃后，两条曲线没有立即重叠，故既要讨论非平衡点又要讨论平衡点，则250 ℃后NO的转化率随温度升高而降低的原因：催化剂活性下降，反应速率减小；反应的ΔH