资源简介 整理与提升一、体系构建二、真题导向 考向一 化学反应历程例1 (2022·湖南,12改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )A.进程Ⅰ是吸热反应B.平衡时P的产率:Ⅱ>ⅠC.生成P的速率:Ⅲ>ⅡD.进程Ⅳ中,Z没有催化作用例2 (2022·山东,10)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少考向二 化学反应速率、化学平衡的综合分析与计算例3 (2023·河北,6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②,测得W(g)的浓度随时间变化如下表:t/min 0 1 2 3 4 5c(W)/ (mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028下列说法正确的是( )A.0~2 min内,X的平均反应速率为0.080 mol·L-1·min-1B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)D.若升高温度,平衡时c(Z)减小例4 (2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH<0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大例5 (2022·河北,13改编)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①XY;②YZ。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的ln k~曲线。下列说法错误的是( )A.随c(X)的减小,反应①的速率降低B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定例6 [2023·全国乙卷,28(3)(4)](3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时-T的关系如下图所示。660 K时,该反应的平衡总压p总=____________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=____________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),平衡时=____________(用表示)。在929 K时,p总=84.6 kPa、=35.7 kPa,则=__________kPa,Kp(Ⅱ)=__________kPa(列出计算式)。例7 [2023·新课标卷,29(4)](4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为=0.75、=0.25,另一种为=0.675、=0.225、xAr=0.10。(物质i的摩尔分数:xi=)①图中压强由小到大的顺序为________________,判断的依据是________________。②进料组成中含有惰性气体Ar的图是________________。③图3中,当p2=20 MPa、=0.20时,氮气的转化率α=________________。该温度时,反应N2(g)+H2(g) NH3(g)的平衡常数Kp=____________(MPa)-1(化为最简式)。整理与提升二、例1 D例2 D例3 D [A错误,由于W生成的X要再生成Z被消耗,而消耗量无法计算,故X的反应速率也无法计算;C错误,平衡时,v2=v3(v正=v逆),即k2c2(X)=k3c(Z),若k2=k3,则c(Z)=c2(X);D正确,4X(g)??2Z(g) ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,即反应②的活化能-反应③的活化能,ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,c(Z)减小。]例4 C [从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化,故B错误;容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,故D错误。]例5 B [由图甲中的信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。根据体系中发生的反应可知,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B错误;升高温度可以加快反应①的速率,但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C正确;由图乙信息可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D正确。]例6 (3)3.0 2.25 增大 (4) 46.26 答案 (4)①p1<p2<p3 合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 ②图4 ③33.33% 解析 (4)①合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知,在相同温度下,反应达平衡时氨的摩尔分数p1<p2<p3,因此,图中压强由小到大的顺序为p1<p2<p3。②该反应为气体分子数减少的反应,在相同温度和相同压强下,惰性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体Ar的图是图4。③图3中,进料组成为=0.75、=0.25,两者物质的量之比为3∶1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3 mol和1 mol,达到平衡时氮气的变化量为x mol,则有:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)始/mol 1 3 0变/mol x 3x 2x平/mol 1-x 3-3x 2x当p2=20 MPa、=0.20时,==0.20,解得x=,则氮气的转化率α=≈33.33%,平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为 mol、2 mol、 mol,其物质的量分数分别为、、,则该温度下K==(MPa)-2,因此,该温度时反应N2(g)+H2(g)??NH3(g)的平衡常数Kp===(MPa)-1。(共36张PPT)整理与提升专题2 <<<一、体系构建二、真题导向内容索引体系构建><一一体系构建化学反应速率与化学平衡化学反应速率表示方法:v=单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1简单计算公式法化学计量数之比法影响因素内因:反应物结构、性质(活化分子)外因浓度:c增大,v增大压强:有气体参加的反应,p增大,v增大温度:T升高,v增大催化剂:一般加快反应速率化学反应速率与化学平衡化学反应的方向焓判据:使体系能量降低的方向,就是反应容易进行的方向熵判据:使体系熵增大的方向,就是反应容易进行的方向复合判据(综合考虑ΔH、ΔS,ΔH-TΔS<0时反应可自发进行)化学平衡概念:可逆反应、条件一定,v正=v逆,各组分浓度不变特征:逆、动、等、定、变原因:外界条件(浓度、压强、温度)改变,v正=v逆―→v正≠v逆结果:再次v正=v逆,各组分的含量又不变方向:依据勒夏特列原理判断移动因果化学反应速率与化学平衡化学平衡化学平衡常数表达式:对于aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),K=影响因素:只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关应用判断可逆反应进行的程度判断可逆反应进行的方向求反应物的转化率返回真题导向><二考向一 化学反应历程例1 (2022·湖南,12改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:下列有关四种不同反应进程的说法正确的是A.进程Ⅰ是吸热反应B.平衡时P的产率:Ⅱ>ⅠC.生成P的速率:Ⅲ>ⅡD.进程Ⅳ中,Z没有催化作用二真题导向√由图可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程Ⅰ是放热反应,A不正确;进程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此两个进程平衡时P的产率相同,B不正确;进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率:Ⅲ<Ⅱ,C不正确;由图可知,进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z,然后S·Z转化为产物P·Z,由于P·Z没有转化为P+Z,因此,Z没有催化作用,D正确。例2 (2022·山东,10)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少√根据反应机理图知,含N分子发生的反应有NO+·OOH===NO2+·OH、NO+NO2+H2O===2HONO、NO2+·C3H7===C3H6+HONO、HONO===NO+·OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定有电子转移,A项正确;根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2 2C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误。考向二 化学反应速率、化学平衡的综合分析与计算例3 (2023·河北,6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②,测得W(g)的浓度随时间变化如下表:t/min 0 1 2 3 4 5c(W)/(mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028下列说法正确的是A.0~2 min内,X的平均反应速率为0.080 mol·L-1·min-1B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)D.若升高温度,平衡时c(Z)减小t/min 0 1 2 3 4 5c(W)/(mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028√A错误,由于W生成的X要再生成Z被消耗,而消耗量无法计算,故X的反应速率也无法计算;C错误,平衡时,v2=v3(v正=v逆),即k2c2(X)=k3c(Z),若k2=k3,则c(Z)=c2(X);D正确,4X(g) 2Z(g) ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,即反应②的活化能-反应③的活化能,ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,c(Z)减小。例4 (2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A.该反应的ΔH<0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大√从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化,故B错误;容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,故D错误。例5 (2022·河北,13改编)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的ln k~曲线。下列说法错误的是A.随c(X)的减小,反应①的速率降低B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定√由图甲中的信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。根据体系中发生的反应可知,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B错误;升高温度可以加快反应①的速率,但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C正确;由图乙信息可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D正确。例6 [2023·全国乙卷,28(3)(4)](3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时 -T的关系如下图所示。660 K时,该反应的平衡总压p总=____kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=_____(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而_____(填“增大”“减小”或“不变”)。3.02.25增大660 K时, =1.5 kPa,则 =1.5 kPa,因此,该反应的平衡总压p总=3.0 kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)= =1.5 kPa×1.5 kPa=2.25(kPa)2。由图中信息可知, 随着温度升高而增大,因此,Kp(Ⅰ)随反应温度升高而增大。(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),平衡时 =_________(用 表示)。在929 K时,p总=84.6 kPa、=35.7 kPa,则 =__________kPa,Kp(Ⅱ)=____________kPa(列出计算式)。46.26提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),在同温同压下,不同气体的物质的量之比等于其分压之比,由于仅发生反应(Ⅰ)时 ,则平衡时 ,得。在929 K时,p总=84.6 kPa、 =35.7 kPa,则 、 ,联立方程组消去 ,可得 =4p总,代入相关数据可求出 =46.26 kPa,则 =84.6 kPa-35.7 kPa-46.26 kPa=2.64 kPa,例7 [2023·新课标卷,29(4)](4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为 =0.75、 =0.25,另一种为 =0.675、 =0.225、xAr=0.10。(物质i的摩尔分数:xi= )①图中压强由小到大的顺序为________________,判断的依据是______________________________________________________________________。p1<p2<p3合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知,在相同温度下,反应达平衡时氨的摩尔分数p1<p2<p3,因此,图中压强由小到大的顺序为p1<p2<p3。②进料组成中含有惰性气体Ar的图是______。图4该反应为气体分子数减少的反应,在相同温度和相同压强下,惰性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体Ar的图是图4。③图3中,当p2=20 MPa、 =0.20时,氮气的转化率α=_______。该温度时,反应NH3(g)的平衡常数Kp=_______(MPa)-1(化为最简式)。33.33%图3中,进料组成为 =0.75、 =0.25,两者物质的量之比为3∶1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3 mol和1 mol,达到平衡时氮气的变化量为x mol,则有:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)始/mol 1 3 0变/mol x 3x 2x平/mol 1-x 3-3x 2x返回 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题2 整理与提升.docx 专题2 整理与提升.pptx