2026届高考化学专题复习课件：多平衡体系中

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1.活化能的概念在给定的化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。2.活化能对化学反应的影响(1)根据有效碰撞理论,活化能越小,反应速率越大。(2)催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,增大非平衡状态中反应物的转化率,但不改变平衡转化率。(3)基元反应中的慢反应决定整个反应速率。(4)催化剂具有专一性,能提高某一特定反应的反应速率,从而提高指定反应的选择性。
3.实际工业生产中反应最佳条件的选择
4.在多重平衡中,几个可逆反应是相互影响的。(1)如果是连续反应(主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应),那么该反应物的平衡转化率就会增大。(2)在一定温度下,特定的混合体系,多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关,且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。(3)如果存在竞争反应(在同一条件下,两个物质同时可以发生几个可逆反应),那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。
1.(2025·上海奉贤一模)将CO2和H2按物质的量之比1∶3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生反应①和反应②,在不同条件下反应,在相同的一段时间内气相催化合成过程中CH3OH选择性和产率随温度变化曲线如图所示。反应①:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41 kJ/ml反应②:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH2
已知总反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH总=-49 kJ/ml
(2)温度从210 ℃上升到230 ℃过程中,虽然甲醇的选择性下降,但产率却上升,产生这一现象的原因是：反应①为吸热反应,温度升高,正向移动,有更多的CO2发生转化,所以甲醇的产率上升;　　 从化学平衡移动的角度解释,随着温度继续升高,甲醇产率下降的可能原因_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 
温度升高,反应①速度增大,单位时间内有更多的CO2发生转化,所以甲醇的产率上升(两种解释均可),反应②为放热反应,温度升高,平衡逆向移动乙醇产率下降(答催化剂高温失活不得分)。
【解析】由图知,温度为230 ℃,甲醇的选择性、甲醇的产率均高,所以在上述条件下合成甲醇的工业条件是230 ℃,使用催化剂CZ(Zr=1)T时,甲醇的选择性、甲醇的产率均比CTZ催化剂高;故选:BC。根据盖斯定律可知,反应②=总反应-反应①,则ΔH1=-90 kJ/ml,从反应平衡移动的角度分析,反应①为吸热反应,升高温度,有利于消耗CO2和生成CO,有利于生成甲醇,从反应速率的角度分析,随着温度升高,反应速率加快;另外反应②为放热反应,温度过高,反应②平衡逆向移动,不利于甲醇的生成,故答案为:反应①为吸热反应,温度升高,正向移动,有更多的CO2发生转化,所以甲醇的产率上升;温度升高,反应①速度增大,单位时间内有更多的CO2发生转化,所以甲醇的产率上升(两种解释均可);反应②为放热反应,温度升高,平衡逆向移动乙醇产率下降(答催化剂高温失活不得分)。
2.(2025·湖南二模)CO2转化为具有高附加值的化学品对实现碳中和具有重要意义。Ⅰ.通过以下反应可获得新型能源二甲醚。①CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41 kJ·ml-1②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49 kJ·ml-1③2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=-37 kJ·ml-1
(1)反应②正反应在　　　 　(填“较低温度”或“较高温度”)条件下能自发进行。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有　　　　。 A.增大CO2浓度,反应①②的正反应速率都增加B.移去部分CH3OH(g),反应②③的平衡均向右移动C.加入反应①的催化剂,可提高CO2的平衡转化率D.降低反应温度,反应③的正反应速率增加、逆反应速率减小
随着温度升高,反应①平衡正向移动,导致CO的量增大,故y曲线代表CO的选择性
【解析】(1)反应②正反应的△H