高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡—圖像專題（2）課件 新人教版選修4.ppt

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化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,1、反應(yīng)N2O4 2NO2 ， △H=+57kJ/mol，在溫度為T1，T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線下圖所示，下列說法正確的是（ ） A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：AC B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺 C．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法 D．A、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：AC,C,模擬題,注意：B、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等，為什么？,2、一定條件下，將一定量的A,B,C,D四種物質(zhì)，置于密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：m A(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)達(dá)到平衡后，測得B的濃度為0.5 mol/L。保持溫度不變，將密閉容器的容積擴(kuò)大到原來的兩倍，再次達(dá)到平衡后，測得B的濃度為0.2 mol/L。當(dāng)其它條件不變時(shí)，C在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)(?)與溫度(T)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是 ( ),A．容積擴(kuò)大到原來的兩倍，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B．化學(xué)方程式中 n ＞ p + q C．達(dá)到平衡后，若升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D．達(dá)平衡后，增加A的量，有利于提高B的轉(zhuǎn)化率,C,模擬題,3、某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g) + xB(g) 2C(g)，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個(gè)條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間變化如下圖所示。下列說法中正確的是( ),A．30min時(shí)降低溫度，40min時(shí)升高溫度 B．反應(yīng)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol/(L·min) D．30min～40min間該反應(yīng)使用了催化劑,C,模擬題,1、在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)N2+3H2 2NH3，在第7秒時(shí)分別測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，并繪成下圖曲線。 （1）A、B、C、D、E中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是______。 （2）此反應(yīng)的正反應(yīng)是______熱反應(yīng)。 （3）AC段曲線是增函數(shù)曲線，CE段曲線是減函數(shù)曲線，試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡角度說明理由為__________________________________。 （4）T1到T2變化時(shí)，v正_____v逆；T3時(shí)，v正_____v逆； T3到T4變化時(shí)， v正_____v逆,解析： 該曲線表明在相同時(shí)刻不同溫度時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)的情況，C點(diǎn)是最大點(diǎn)也是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說明C點(diǎn)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，C點(diǎn)之前的A、B點(diǎn)尚未達(dá)到平衡；C點(diǎn)之后，T升高，氨氣的體積分?jǐn)?shù)下降，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；AC段化學(xué)反應(yīng)尚未平衡，受速率控制，T升高，反應(yīng)速率加快，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大為增函數(shù)；CE段達(dá)到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸熱的逆向移動(dòng)，故氨氣的體積分?jǐn)?shù)下降為減函數(shù)。T1→T2，V正V逆;T3時(shí)V正=V逆；T3→T4時(shí)V正V逆。,2、[2013浙江]捕碳技術(shù)（主要指捕獲CO2）在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) △H1 反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2HCO3(aq) △H2 反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2(NH4)2HCO3(aq) △H3 請(qǐng)回答下列問題： （1）△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系是：△H3 。 （2）為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，在某溫度T1下，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體（用氮?dú)庾鳛橄♂寗?，在t時(shí)刻，測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過相同時(shí)間測得CO2氣體濃度，得到趨勢(shì)圖（見圖1）。則： ①△H3 0(填＞、＝或＜)。 ②在T1～T2及T4～T5二個(gè)溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì)，其原因是 。,③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T1時(shí)，溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線如圖2所示。當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí)，將該反應(yīng)體系溫度上升到T2，并維持該溫度。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢(shì)曲線。 （3）利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有 （寫出2個(gè)）。 （4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是 。 A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2,解析： （1）2△H2-△H1 （2） ① ②T1-T2區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)的速率越快，所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T4-T5區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以不利于CO2的捕獲。 ③如圖所示,（3）降低溫度；增加CO2濃度（或分壓） （4）B、D,1、（11重慶）一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合題圖10 的是（ ）,A,,,,,A． B． C． D．,高考題,2、（11福建）25℃時(shí)，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)+Pb2+(aq) Sn2+(aq)+Pb(s)，體系中c(Pb2+)和c(Sn2+)變化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是（ ）,D,A．往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2+)增大 B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2+)變小 C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2+)增大，說明該反應(yīng)△H0 D．25℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2,高考題,3、（11安徽）電鍍廢液中Cr2O72-可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃（PbCrO4）： Cr2O72-（aq）+2Pb2+（aq）+H2O（l） 2PbCrO4（s）+2H+（aq）△H＜0 該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是（ ）,A,高考題,4、（11北京）已知反應(yīng)： 2CH3COCH3（l） CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20℃下，測得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線（Y-t）如圖所示。下列說法正確的是（ ）,D,A．b代表0 ℃下CH3COCH3的Y-t曲線 B．反應(yīng)進(jìn)行到20min末，H3COCH3的 C．升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率 D．從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的,高考題,5、（11天津）向絕熱恒容密閉器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2（g）+NO2（g） SO3（g）+NO（g）達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是（ ）,A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài) B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn) C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 D． 時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a-b段小于b-c段,D,高考題,6、（09重慶）各可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變放映條件，其變化趨勢(shì)正確的是（ ）,D,高考題,（1）與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是： ②________________________ __________________________ ③________________________ __________________________ (2)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為_______;實(shí)驗(yàn)③平衡時(shí)C的濃度為___________;,7、（2010全國Ⅰ）在溶液中,反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L，c(B)=0.200mol/L 及c(C)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。,加催化劑；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度未變,溫度升高；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度減小,40%,0.06mol/L,高考題,正反應(yīng),高考題,7、（2010全國Ⅰ）在溶液中,反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L，c(B)=0.200mol/L 及c(C)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。,（4）該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時(shí)的平均反應(yīng)速率： 實(shí)驗(yàn)②：VB_________________________實(shí)驗(yàn)③：VC____________________,(3)該反應(yīng)的△H____O；判斷理由：___________________,﹥,升高溫度向正方向移動(dòng),0.014mol(L·min)-1,0.008mol(L·min)-1,8、（2011全國Ⅰ）反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g);（ H＜0），在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：,回答問題： （1）反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為________； （2）A的平均反應(yīng)速率 vⅠ(A)、 vⅡ(A)、 vⅢ(A)從大到小排列次序?yàn)開______________；,,,1:3:2,vⅠ(A) vⅡ(A) vⅢ(A),高考題,（3）B的平衡轉(zhuǎn)化率aⅠ(B)、 aⅡ(B)、 aⅢ(B)中最小的是________，其值是_________,aⅡ(B),19%,8、（2011全國Ⅰ）反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g);（ H＜0），在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：,,,（4）由第Ⅰ次平衡到第Ⅱ次平衡，平衡移動(dòng)的方向是 ，采取的措施是____________________；,從反應(yīng)體系中移除產(chǎn)物C,正反應(yīng),（5）比較第II階段反應(yīng)溫度（T2）和第III階段反應(yīng)速度（ T3）的高低： T2 ____T3填(“＞、＝、＜”)判斷的理由是______________________________________________,,此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),高考題,（6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用曲線表示IV階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)（曲線上必須標(biāo)出A、B、C）．,高考題,9、（2012·江西）光氣（COCl2）在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性碳催化下合成。,（1）實(shí)驗(yàn)室中常用來制備氯氣的化學(xué)方程式為 _____________________________________________；,（2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2、和CO的燃燒熱（△H）分別為-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，則生成1 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需熱量為_______________；,（3）實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿（CHCl3）與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；,5.52×103kJ,CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2,高考題,（4）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g) Cl2(g)+ CO(g) ;△H=+108 kJ·mol-1。反應(yīng)體系平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出）：,①計(jì)算反應(yīng)在地8min時(shí)的平衡常數(shù)K=________；,②比較第2min反應(yīng)溫度T(2)與第8min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“＞”或“=” ）；,,,0.234mol·L-1,＜,,,,,高考題,③若12min時(shí)反應(yīng)與溫度T(8)下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c(COCl2)=_____mol·L-1,0.031,（4）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g) Cl2(g)+ CO(g) ;△H=+108 kJ·mol-1。反應(yīng)體系平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出）：,,,,,,,高考題,④比較產(chǎn)物CO在2-3min、5-6min和12-13min時(shí)平均反應(yīng)速率的大小_____________________,⑤比較反應(yīng)物COCl2在5-6min和15-16min時(shí)平均反應(yīng)速率的大?。簐(5-6)___ v(15-16) 原因,v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13),＞,在相同溫度時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大,__________________________________________________,10.(2013·江西)二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新能源。有合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)： (i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H1=-90.1kJ·mol-1 (ii）CO2(g)+3H2（g）= CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0k·mol-1 水煤氣變換反應(yīng): (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1 二甲醚合成反應(yīng)： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） △H4=-24.5kJ·mol-1 回答下列問題： (1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3主要流程是______________；_________________________；_________________________,高考題,(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(iv)對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響_________________________________________________________________________________________________________。 (3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_________________________________________。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響____________________________________________________。,(4)有研究者在催化劑廠含（Cu一Zn一Al一O和A12O3)、壓強(qiáng)為5.OMPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如右圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是______________________,高考題,(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW ·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________________________________，一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生___________個(gè)電子的電量:該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能址密度E=_____________________________ (列式計(jì)算。能盤密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)盒，1kW·h=3.6x106J)。,高考題,14.(2012·浙江)甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有： 回答下列問題： （1）反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的△H= kJ/mol。 （2）在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率 ____甲烷氧化的反應(yīng)速率（填大于、小于或等于）。,高考題,14.(2012·浙江)甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：,高考題,（3）對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)（記作KP），則反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)的KP＝ ；隨著溫度的升高，該平衡常數(shù) （填“增大”、“減小”或“不變”）。,（4）從能量角度分析，甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于 _____________________________________________。 （5）在某一給定進(jìn)料比的情況下，溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖：,高考題,①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)10%，以下條件中最合適的是 _______。 A．600℃，0.9Mpa B．700℃，0.9MPa C．800℃，1.5Mpa D．1000℃，1.5MPa,高考題,②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間（從常溫進(jìn)料開始計(jì)時(shí)）的變化趨勢(shì)示意圖： （6）如果進(jìn)料中氧氣量過大，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低，原因是 。,高考題,