2024届高中化学三轮冲刺专题六:反应原理综合题考向预测(共95张ppt)

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2024届高中化学三轮冲刺专题六:反应原理综合题考向预测(共95张ppt)

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(共95张PPT)
主讲老师:
专题6
反应原理综合题考向预测
2024高考化学考题预测专题
考情解码
重温经典
解法点拨
2024
考题预测
考点
盖斯定律(数值或正负、表达(关系)式、热化学方程式)
计算类
(平衡常数、速率计算、转化率、百分含量等)
外界条件的选择
(温度、压强、浓度、投料比、催化剂等)
因变量:速率、平衡常数、(平衡)转化率、(平衡)产率/产量、催化剂活性
图像
(曲线识别、文字描述分析)、图表
新点
选择题+填空题
与其大量做题,不如抽出时间认真研究往年的试题,往年的试题是精雕细琢的产物,它反映了对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏、对学生水平的客观判断。研究这些试题,就如同和试题命制者对话。
——教育部考试中心 刘芃
研究高考题,才能预测高考题,高考题就是最好的复习资料。认真研究历年高考题不难找出命题轨迹,从而把握试题难度,把高考备考与高考无缝对接。
——南京大学 段康宁
考情解码
重温经典
解法点拨
2024
考题预测
BD
以v-t图为载体,考查化学反应速率与外因的关系,平衡状态标志、浓度商
以温度图为载体,考查投料比与外因对平衡转化率的影响,平衡状态标志、比较平衡常数大小
B
以温度图为载体,属于多重平衡体系情境,考查焓变符号、平衡常数大小、分压。
C
焓变的计算、能量机理图
4 1
(a+c-2b)
+118
5
甲苯 苯乙烯是主反应产物,选择性最大,随着水蒸气的通入,主反应④的发生促使H2的浓度增大,继而有利于生成甲苯的反应速率的提高,故b曲线所示选择性增大的物质为甲苯
BD
C6H5CH2I
K Ksp
考情解码
重温经典
解法点拨
2024
考题预测
不忘初心
1、总能量公式:ΔH=H1(生成物的总能量)-H2(反应物的总能量)
2、键能公式:ΔH=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和)
3、活化能公式
E1表示正反应活化能,E2表示逆反应活化能
ΔH=E1(正反应活化能)-E2(逆反应活化能)【根据图示反应是吸热落实计算公式】
图示记忆法
注意:活化能一般是正值,催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小,活化能不等同于键能。键能不等同于总能量。物质越稳定,总能量越低,键能越大。
高考必考点——焓变的判断与计算
盖斯定律 化学反应速率
消元法 留元法 精准提分
只有2个已知方程,消元留元皆可。但要注意系数。
+53.1


0.5×①﹣②
消元法:“消去”目标方程式中没有的物质
留元法:盯着该留下的物质进行系数和方向(在左边还是右边),直接确定目标与已知方程式之间的关系。
聚焦新点 提炼高阶思维
【练动凝法2】[2019·北京·27(1)](1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是____________________________。
②已知反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)===C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。
常规思维:已知反应消元或留元=目标方程式
高阶思维:已知反应消元或留元+未知反应=目标方程式,求解未知反应。
C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)===2CO(g)
CH4+2H2O=====4H2+CO2
催化剂
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
聚焦新点 提炼高阶思维
潜在的自由能公式 ΔG=ΔH﹣TΔS
已知自由能变化,温度,熵变的数值(注意单位换算,熵变的单位一般是J·mol-1·K-1),不就可以求出焓变或者判断焓变大于0还是小于0吗?
【练动凝法3】[2019·天津·10(2)]将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)===SiHCl3(g)+HCl(g)  ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)===4SiHCl3(g)  ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)===3SiHCl3(g)  ΔH3
(2)已知体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时反应自发进行。三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图1所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是________;相同温度下,反应②比反应①的ΔG小,主要原因是______________________________。
ΔH2<ΔH1导致反应②的ΔG小
1 000 ℃ 
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
基于原点 玩转化学反应速率
【练动凝法4】[2019·全国卷I·28(4)]Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率 (a)= kPa·min 1。
原点1 平均化学反应速率 ——“净”平均反应速率
0.0047
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
基于原点 玩转化学反应速率
【练动凝法5】[2012·课标卷·28(4)]COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):
原点1 平均化学反应速率 ——“净”平均反应速率
(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)________T(8)(填“<”“>”或“=”)。
(2)比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小

(3)比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小:v(5~6)_____v(15~16)(填“<”“>”或“=”),原因是 。
启示:平衡时,平均反应速率=0
v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)

在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大

第一部分 盖斯定律 化学反应速率
基于原点 玩转化学反应速率
【练动凝法6】[2019全国卷Ⅱ28(3)]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是_______(填标号)。
原点2 化学反应速率—— 净 “瞬时”
斜率=净瞬时速率=v正﹣v逆
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
CD
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
基于原点 玩转化学反应速率
原点3 比较v正、v逆的大小
小于
大于
tm时生成物浓度较低
不同点的v正、v逆:比较外界因素,不应看斜率
同(某)点的v正、v逆:移动方向或进行方向,Qc与K比较。
【练动凝法7】[2017全国卷Ⅲ28(4)]298 K时,将20 mL 3x mol·L 1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L 1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO3 (aq)+I2(aq)+2OH (aq) = AsO4 (aq)+2I (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO4 )与反应时间(t)的关系如图所示。
②tm时,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆_____ tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
3-
3-
3-
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
质量作用定律——速率方程——动力学问题
一定温度下,化学反应(瞬时)速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应:aA+bB===gG+hH k正、k逆分别表示正、逆速率常数
浓度:v正=k正ca(A)·cb(B) v逆=k逆cc(G)·cd(H)
压强:v正=k正pa(A)·pb(B) v逆=k逆pc(G)·pd(H)
摩尔分数(物质的量分数):
v正=k正xm(A)·xn(B) v逆=k逆xc(G)·xd(H)
基元反应m、n、c、d就是反应的计量数;对于非基元反应,m、n、c、d 不一定是计量数了(无需担忧,考查的内容都是选择简单模型)。
也可以通过k的单位明晰浓度或压强等的幂关系。k一般是有单位的,可以利用速率的单位与浓度、压强等进行换算。
通过“单一变量”原则,测定不同浓度或压强的反应速率,可计算出速率与浓度或压强的幂关系以及速率常数。
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
速率常数与平衡常数的关系
1.95×10-3
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
高考思维进阶
大于
1.3
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
高考思维进阶
浓度与速率的关系
浓度与压强的关系
由此可深入了解浓度的改变,速率为何变化。且压缩体积时,由公式可以发现气体计量数大的受到压强的影响程度大,可验证增大压强,气体分子数大的速率大,气体分子数小的速率小,故向气体分子数减小的方向移动。
①浓度越大(压强越大),化学反应速率一般越快
②若浓度的幂等于0(并非每个反应都是基元反应,故浓度的幂不一定是方程式的系数,但是高中还是喜欢考查是系数的),则该反应是一个“匀速反应”,即化学反应速率(瞬时)与浓度无关。
v正=k正ca(A)·cb(B) v逆=k逆cc(G)·cd(H)
v正=k正pa(A)·pb(B) v逆=k逆pc(G)·pd(H)
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
高考思维进阶
温度与速率的内含
相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大
劣于
AD
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
高考思维进阶
温度与速率的内含
由数据和图像可见,其它条件一定时,相同反应,温度升高,速率常数增大。不同反应,活化能大,速率常数(反应速率)受到温度的影响大(“加速度大”)。但活化能大的反应,初始反应速率一般较慢,这样就与活化能小的反应存在“追击”问题,积碳的物质的量先增加后减小。
基于原点:这些公式很容易高中知识切入,某吸热反应,温度升高,向吸热方向移动,画个能量变化图,就可以知道吸热方向的活化能大于放热方向的,向吸热方向移动的原因是吸热方向的速率增大的程度大于放热方向,故活化能越大,当温度改变时,变化程度越大,升温,升高的程度大;降温,降低的程度大。
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
比如请从碰撞理论角度分析,浓度、压强、催化剂改变时,速率变化的原因。
碰撞理论中的速率——聚焦新点
活化分子是指具有发生化学反应所需最低能量状态的分子。活化分子发生反应的碰撞称为有效碰撞。
催化剂与速率的关系
第二部分 催化剂
催化剂的定义
根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义:催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。
催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。催化剂在工业上也称为触媒。
催化剂的作用
只加速热力学可行的反应、k正、k逆增加相同倍数、改变反应历程、降低反应活化能
不影响平衡移动、不影响焓变、不影响平衡常数
催化剂与温度的关系
引子
“火山型”——抛物线图像
不一定
第二部分 催化剂
催化剂与温度的关系
引子
“火山型”——抛物线图像
BD
【启示】有催化剂参与时,反应相同时间,转化率、体积分数、产率等物理量随着速率的增大而增大,随后进入后半部分,但是后半部分到底是平衡移动造成还是催化剂失活的缘故,无从而知,故后半部分应该是两种解释都可能成立。
【点拨】这个题给了我们“抛物线”温度—X图像,进一步的解释,后半部分还是可能是平衡的,此图中,抛物线的最高点都不是平衡点。
第二部分 催化剂
催化剂与温度的关系
引子
“火山型”——抛物线图像

若是左图改为如右图图:T3时,还是平衡状态吗?T4、T5呢
第二部分 催化剂
催化剂与温度的关系
引子
“火山型”——抛物线图像
温度超过250 ℃时,催化剂的催化效率降低
温度升高,反应速率加快
【启示】催化剂需要合适的温度,温度过低,活性低;过高,催化剂可能失活。但温度升高,速率是加快的,可能还会影响平衡移动。
温度“技能”:对速率影响相对小,必杀技——“限制催化剂活性继而影响速率”,影响平衡移动
催化剂“技能”:对速率增大影响大(改变单位时间转化率),弱点:其活性受温度要挟,不影响平衡,不改变平衡转化率
第二部分 催化剂
催化剂与活化能的关系
过渡态理论中的活化能
人教版普通高中课程标准实验教科书《化学 选修4 化学反应原理》指出“一般将活化分子所多出的那部分能量,称作活化能”。鲁科版选修4中介绍过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型(只有一种过渡态为前提),过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。
活化能与速率的关系
不同的反应活化能大小不同,因而速率不同,显然,活化能越高,反应速率一般小。
C
第二部分 催化剂
催化剂与活化能的关系
活化能与速率的关系——聚焦新点
一般而言,活化能低(能垒低),速率快(相当于加入催化剂,降低活化能,反应速率加快)。由阿伦尼乌斯公式可知,温度、浓度不变,活化能低,速率常数大,结合质量作用定律(速率方程),可知速率将加快。
均相催化
催化剂的浓度对速率有影响
A
中间产物
第二部分 催化剂
催化剂与活化能的关系
AC
碰撞理论
第二部分 催化剂
高考思维进阶
催化剂与活化能的关系

T4 
ΔH1<0,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)减小;浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响
速率的改变:外界因素,多重因素时,对比结果进行分析。
第二部分 催化剂
能垒
【练动凝法20】[2019全国卷Ⅰ28(3)]我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正= eV,写出该步骤的化学方程式 。
小于
2.02
COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*)
第二部分 催化剂
能垒
【点拨】在2019年的高考题中,使用的是非均相催化剂,存在与催化剂的“吸附”与“脱附”过程,每一次从吸附态“爬坡”到“过渡态”均为一次能垒(即活化能),这样的选取是符合活化能的定义的。
其中最高能垒步骤,即反应过程中活化能最高步骤,决定了整个反应过程的反应速率,称为决速步(速控步)。
研究这个图像的意义在于了解反应机理,以及找到了如何进一步得提高化学反应速率或找到合适催化剂,降低最高能垒步骤的能垒(或找到最高能垒步骤的能垒更低的催化剂)。
思维提炼
第二部分 催化剂
能垒
【练动凝法19】[2018海南]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是(双选)
A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
CD
第二部分 催化剂
【启示】反应历程中反应经历多步,是非常正常的过程。简单而言,一个过渡态的前后存在一个反应步骤,且能垒(爬坡)=过渡态的能量减去最近的吸附态能量。对于整个反应的活化能是与各个步骤的能垒(爬坡能量)有关的。在高中阶段,很多反应的总活化能(叫表观活化能),可以认为是过渡态能量的最高点减去初始反应物的能量(起点)。比如2018海南化学活性氧的习题,有水可使得活化能降低(0.75-0.57)eV,符合上述总结。
能垒
对于简单催化反应往往是一个过渡态。但是有些催化机理,会出现多个过渡态。反应历程中会出现多个能垒。如何看近来频频出现在质检模拟题中的反应机理图像题,我们有必要了解近来常考反应历程的能垒问题的相关理论知识:
非均相催化一般有如下过程:
1.反应物向催化剂表面扩散
2.反应物在催化剂表面“吸附”
3.被吸附的反应物在表面迁移、化学重排、反应
4.产物由催化剂表面“脱附”
5.产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散
界面现象变得很重要,因为扩散、吸附、脱附等都涉及到界面,它们对反应速率都有很重要的影响。
吸附分为:物理吸附(范德华力)、化学吸附(与活性位键合)
大部分吸附过程是放热的。大部分都属于化学吸附。
思维提炼
第二部分 催化剂
催化剂的选择性
CD
表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响
第二部分 催化剂
催化剂的选择性
第二部分 催化剂
选择性=
转化为目标产物所消耗的
某反应物的物质的量
某反应物转化的总物质的量
目标产物产率=转化率×选择性
产率常用于衡量催化剂的优劣
选择性取决于催化剂吗?
反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度
增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
第二部分 催化剂
活性位点——聚焦新点
第二部分 催化剂
催化剂真正起作用的是活性位。
活性位点——聚焦新点
若通入H2体积分数过大,可能造成 。
占据催化剂活性位点过多
第二部分 催化剂
“氧空穴(位)”——聚焦新点
H2COO* → HCOO*+H*
催化剂中 Si 为+4 价,而 Ga 为+3 价,能结合的 O 原子数比较少
ACD
第二部分 催化剂
氧空位(Oxygen Vacancy, OVs)的概念最早于1960年提出,用于研究和固体表面接触的气体。对于金属氧化物,如果在特定外界环境下(比如高温),会造成晶格中的氧脱离,导致氧缺失,形成氧空位,缺陷方程可以表示为O=1/2O2+Vo。对于金属氧化物,其氧空位是缺陷的一种。由于在氧化物中相对于氧,其他元素的电负性一般小于氧,所以当失去氧时,相当于取走一个氧原子加上两个带正电的电子-空穴,如果这两个电子-空穴被束缚在氧空位上,说明氧空位一般带正电。
直到2000年,人们才发现表面氧空位可作为活性位
催化剂的循环
第二部分 催化剂
总反应式=分步反应加和(约去中间产物和催化剂)
步骤型
钟状型
“氧空穴”——聚焦新点
还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快
第二部分 催化剂
催化剂失活——原因分析——聚焦新点
第二部分 催化剂
酶催化剂,受到pH、温度等的影响。微生物电池、微生物处理污染等情境。
无机催化剂:
积碳(结焦),降低了表面积,活性组分被覆盖。故常有消碳的方法讨论考查。
毒物吸附:比如H2S,所以经常有考题考查甲烷气体中脱硫。近来常出现在电化学题中。还有很多,题干理应给信息。
万能模型结构反应原理题——三角关系
第三部分 万能模型
万能模型结构反应原理图像题——再看“火山型”图像
催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO
迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大
万能模型结构反应原理图像题——再看“火山型”图像
小于
氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大
AD
升高温度有利于反应向吸热方向进行
温度升高反应速率加快
丁烯高温裂解生成短链烃类
单位时间内产率或转化率=速率问题
平衡转化率=平衡(移动)问题
单位时间转化率或产率可能是平衡时的
相同反应时间,温度越高或催化效果越好,越可能衡。
某研究小组向密闭容器中充入一定量的 CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)( H<0),分别在 A、B 两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得 CH2ClCHClCH3(g)的产率与温度的关系如图所示。
平衡产率?
速率问题中应尤其注意催化剂的相关问题。
第三部分 万能模型
万能模型结构反应原理图像题
第三部分 万能模型
万能模型结构反应原理图像题——复杂图像
A、E
外界因素:升温
速率?移动?
化学平衡的“紧箍咒”——化学平衡常数
K(浓度平衡常数)
转化率
浓度
体积分数
压强比
密度
温度
三段式+常数表达式
一般设变化量为x
第四部分 化学平衡常数
化学平衡的“紧箍咒”——化学平衡常数
原点——浓度平衡常数
【练动凝法29】[2017·全国卷Ⅰ,28(3)]近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) = COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=________。
2.8×10-3
2.5
启示1:浓度平衡常数,注意体积
启示2:反应前后气体分子数相等的反应,可用平衡时物质的量计算常数(注:列式计算时,还是要除以体积,意思一下)
启示3:反应前后气体分子数相等的反应,还可用平衡时物质的分数计算常数,这里的常数也可称为摩尔分数平衡常数Kx(前后分子数不相等时,也有Kx)
第四部分 化学平衡常数
化学平衡的“紧箍咒”——化学平衡常数
任意时刻的浓度商——Qc——勒夏特列的定量分析
Qc
K
Qc
K
Qc
K
逆,v逆大
正,v正大
浓度商Qc什么时候用?
①判断某时刻各物质的浓度是否达平衡
②判断反应进行方向或移动方向
③判断某时刻的v正与v逆的相对大小(这里是判断同一时刻曲线上同一点的速率比较哦)
改变单一外界因素,能否用该法判断移动方向呢?
能,但没必要,当用基础判断不了时,才用Qc 。一般用勒夏特列原理判断移动方向。
第四部分 化学平衡常数
浓度商与化学平衡常数——高阶思维——聚焦新点
CD
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——压强平衡常数
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——压强平衡常数
直接以压强为变量来列三段式算压强平衡常数
2.9 kPa
35.8﹣2.9×2 kPa
30.0
6.0×10-2
13.4
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——压强平衡常数
设物质的量,列三段式,算物质的量分数,算压强平衡常数
恒压体系下,运用“等效平衡”,可直接设nH2O=nC2H4=1 mol
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——标准压强平衡常数
启示: 1.高阶思维下的已知“平衡产率”构建三段式,系数比投料,平衡产率就是转化率。
2.总压为标准压强时,构建恒压时的压强平衡常数,实为摩尔分数平衡常数。
3.除以标准大气压后,单位即抵消。
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——摩尔分数平衡常数
第四部分 化学平衡常数
定性分析——“万能模型”定量分析——化学平衡常数
定量分析
化学平衡常数运用的高阶设问:
不给平衡常数设问,但数据已给,后续问题需要“同温度”下的平衡常数进行计算。
化学平衡常数
第四部分 化学平衡常数
定性分析——“万能模型” 定量分析——化学平衡常数
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 (填标号)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
吓人 有这么难的计算吗?高考题说好的善良呢?
估算,K>1
C
第四部分 化学平衡常数
定性分析——“万能模型” 定量分析——化学平衡常数
PH2/kPa
PCO/kPa
P—t图,理应要看出速率大小
温度不同 压强不同=双重变量
定性走不了,走定量(常数)
0.004 7
顺势而为→善意的提示
b  c 
a  d
高阶思维的传承
移动问题:温度、物质的量双重变量。
温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高
大于
__________
第四部分 化学平衡常数
思维的进阶
高考真题是很善良的,体会到它善意的提示。
多重平衡
消耗甲醇,促进较纯合成反应(i)平衡右移,CO转化率增大,生成的H2O通过水煤气变化反应(iii)消耗部分CO。
进阶——多重平衡的计算
20
1/64
64
传递型多重平衡计算。
凝法:
注意相同物质的生成与消耗。关键设好变化量的未知数,以及“相同物质”的末状态只有一种数据。“出现一次”的物质较为轻松。
进阶——多重平衡的计算
平行反应型多重平衡
移动
a d
相同温度下,增大压强反应ii向正方向移动,c(H2O)增大,使得反应iii向逆方向移
2.4
聚焦新点——平行反应型多重平衡——时间反应
文字描述答题规范——基于万能模型,追求“完美”
文字描述答题规范——基于万能模型,追求“完美”
明晰反应特点

外界条件←图像中的自变量

外界条件与速率或移动结果的关系(变化趋势)←图像中的因变量

结论
模型构建
第五部分 文字规范答题
文字描述答题规范——基于万能模型,追求“完美”
理论探索
如右图,能够看出T与K的关系,变化趋势:①、②表征随着温度升高平衡常数变小,说明正反应放热;③表征随着温度升高,平衡常数增大,说明正反应吸热。此外三者还有相对大小,平衡常数大小关系:①>②>③。再结合题干去分析具体所需要得到的结论。
第五部分 文字规范答题
原理题的命题脉络——基于真实情境——学术探索情境
研究反应的可能性——焓变与吉布斯自由能变化——热力学问题
研究反应的适宜条件——热力学中的限度问题 动力学中的速率问题
选择可能的反应
外因:温度、压强、催化剂、浓度等
定性 VS 定量
高效生产、绿色
注意一些与时间相关的词句。比如“过一段时间”“立即”“迅速””很快“等字眼
图像
学术探索情境大致分为三类:一是最新合成方法,这类情境对应的多数是有机物的合成。二是对于新颖功能物质,该情境主要考查物质结构与性质。三是对于某些已经工业化的化学反应,采用新型的催化技术可提高转化效率、降低生产成本。催化属于反应原理的内容,考查考生推理反应过程的能量变化、判断反应历程和机理以及反应的转化率的能力。
一是体现前沿性,让学生感悟学科前沿发展方向,通过试题激发学生学习化学的兴趣;二是要体现挑战性,让学生在具有高度挑战性的学习任务中整合知识、形成能力;三是要体现趣味性,让学生在完成学术情境问题中感悟化学之趣、化学之美。试题通过不断进阶情境素材的陌生度来考查有关热力学、动力学等问题。试题在适当关注理解与辨析、分析与推测能力的同时,利用前沿学术情境考查学生归纳与论证、探究与创新能力。在必备知识上,试题遵循研究的一般思路,从热力学盖斯定律计算、速率常数与平衡常数的关系、平衡常数的计算、动力学反应机理及反应历程等角度进行设问,素材呈现形式有平衡常数与温度图像、催化性能与温度图像、动力学反应历程与活化能关系图,学生需要在内容及思维创新的学术情境中创新性运用知识,提升归纳与论证、探究与创新等关键能力。
原理题的命题方向
夯实外界因素与移动、速率的关系,并能从图像中获取关系。平衡常数相关计算。
回归基础
盖斯定律、速率、移动等考点
明细考点
感悟真题中的善意,思维考查。
真题感悟
创新性知识的提示,是一种善意,应结合基础知识对比思考,确定是直接运用,还是改造创新再用。
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