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　素养提升1 化学反应速率与化学平衡答题规范
核心精讲
文字描述代表一种开放性思维与能力，一般从速率问题、平衡（转化率）问题、安全问题、节能减排等角度作答（考查前两个角度居多），实际上就是效益最大化的问题。
1.条件选择类
（1）实验最佳条件的选择或控制就是为了又“快”又“好”地生产，即主要是从反应速率与转化率（化学平衡）两个角度来分析。“快”就是提高反应速率，“好”就是提高转化率，原料利用率高，而影响反应速率与转化率的主要因素有浓度、温度、压强与催化剂等，其中温度与压强是试题中经常考查的因素。
（2）从速率、转化率、产率、纯度等角度分析，选择最佳条件。如针对反应速率时，思考方向为如何提高浸出速率、如何提高反应速率等；针对平衡转化率、产率时，可运用平衡移动原理解释（其他条件不变的情况下，改变××条件，可逆反应平衡向××方向移动，导致××发生变化）；针对综合生产效益时，可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护，绿色化学等方面作答。
（3）选择当前条件的优势，其他条件的不足，往往不足的描述比较容易疏忽，如温度过高或过低，压强过小或过大，也要进行分析。
2.原因分析类
（1）依据化学反应速率和平衡移动原理，分析造成图像曲线变化的原因。
（2）催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难点，解题时要多加关注，不同的条件会有不同的选择性。
（3）这类题目一般都是多因素影响，需要从多角度分析原因。
核心精练
命题角度一 曲线上特殊点的分析
1.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH（不考虑副反应）：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＜0。
恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
（1）甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为　 　　　。
（2）P点甲醇产率高于T点的原因为　　 　　　　。
（3）根据题图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为　　℃。
答案：（1）该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动（或平衡常数减小）
（2）分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高　（3）210
解析：（1）图中有分子筛膜时，P点甲醇产率最大，达到平衡状态，P点后甲醇的产率降低，其原因是合成甲醇的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇产率降低。（2）P点有分子筛膜，T点无分子筛膜，而分子筛膜能选择性分离出H2O，使平衡正向移动，提高甲醇的产率。（3）由题图可知，当有分子筛膜，温度为210 ℃时，甲醇产率最大，故该分子筛膜的最佳反应温度为210 ℃。
2.用（NH4）2CO3捕碳的反应：（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq）。为研究温度对（NH4）2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的（NH4）2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图：
（1）c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆（c）　 　（填“＞”“＝”或“＜”）v正（d）。
（2）b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为　　。
（3）T3～T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是　　
　　。
答案：（1）＜　（2）Kb＞Kc＞Kd　（3）T3～T4温度区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于CO2 的捕获
解析：（1）温度越高，反应速率越快，d点温度高，则c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆（c）＜v正（d）。（2）根据图像，温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c（CO2）增大，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故Kb＞Kc＞Kd。
【方法规律】
　　（1）对于化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），M点前，表示从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡（如图1）；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故ΔH＜0。
　　（2）对于化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），L线上所有的点都是平衡点（如图2）。L线的左上方的点（如E点），A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点：v正＞v逆；L线的右下方的点（如F点）：v正＜v逆。
命题角度二 曲线变化趋势的分析
3.乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4（g）＋H2O（g）C2H5OH（g）　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，如图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n（H2O）∶n（C2H4）＝1∶1]。图中压强（p1、p2、p3、p4）的大小关系为　 　，理由是　　　 　　　。
答案：p4＞p3＞p2＞p1　该反应的正反应是气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强，乙烯的平衡转化率升高
4.（2023·江苏高考17题节选）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）与温度的关系如图所示，反应Ⅰ的ΔH　　（填“＝0”“＞0”或“＜0”）。
（2）反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[（NH2CO）2NH]和尿素转化为氰酸铵（NH4OCN）等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n（NH3）∶n（CO2）＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因是　 　　　。
答案：（1）＜0
（2）提高CO2的转化率，抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲
解析：（1）由题图可知升高温度，反应Ⅰ的lg K减小，说明温度升高平衡逆向移动，故正反应为放热反应，其ΔH＜0。（2）实际投料比值远大于理论值的原因是增大NH3的比例、提高CO2的转化率，尿素水解、尿素缩合生成缩二脲都有NH3生成，增大NH3的比例可抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲。
【思维建模】
外界条件对化学平衡移动影响题目的答题模板(共19张PPT)
素养提升①
化学反应速率与化学平衡答题规范
文字描述代表一种开放性思维与能力，一般从速率问题、平衡（转化 率）问题、安全问题、节能减排等角度作答（考查前两个角度居 多），实际上就是效益最大化的问题。
1. 条件选择类
（1）实验最佳条件的选择或控制就是为了又“快”又“好”地生 产，即主要是从反应速率与转化率（化学平衡）两个角度来分析。 “快”就是提高反应速率，“好”就是提高转化率，原料利用率高， 而影响反应速率与转化率的主要因素有浓度、温度、压强与催化剂 等，其中温度与压强是试题中经常考查的因素。
（2）从速率、转化率、产率、纯度等角度分析，选择最佳条件。如 针对反应速率时，思考方向为如何提高浸出速率、如何提高反应速率 等；针对平衡转化率、产率时，可运用平衡移动原理解释（其他条件 不变的情况下，改变××条件，可逆反应平衡向××方向移动，导致 ××发生变化）；针对综合生产效益时，可从原料成本，原料来源是 否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护，绿色化 学等方面作答。
（3）选择当前条件的优势，其他条件的不足，往往不足的描述比较 容易疏忽，如温度过高或过低，压强过小或过大，也要进行分析。
2. 原因分析类
（1）依据化学反应速率和平衡移动原理，分析造成图像曲线变化的 原因。
（2）催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难 点，解题时要多加关注，不同的条件会有不同的选择性。
（3）这类题目一般都是多因素影响，需要从多角度分析原因。
命题角度一 曲线上特殊点的分析
恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
解析：图中有分子筛膜时，P点甲醇产率最大，达到平衡状态，P点 后甲醇的产率降低，其原因是合成甲醇的反应为放热反应，升高温 度，平衡逆向移动，甲醇产率降低。
解析：P点有分子筛膜，T点无分子筛膜，而分子筛膜能选择性分离 出H2O，使平衡正向移动，提高甲醇的产率。
该反应为放热反
应，温度升高，平衡逆向移动（或平衡常数减小）　
分子筛膜从反应体系中不断分
离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高　
（3）根据题图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度 为 ℃。
解析：由题图可知，当有分子筛膜，温度为210 ℃时，甲醇产率最 大，故该分子筛膜的最佳反应温度为210 ℃。
210　
（1）c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆 （c） （填“＞”“＝”或“＜”）v正（d）。
解析：温度越高，反应速率越快，d点温度高，则c点的逆反应速率和 d点的正反应速率的大小关系为v逆（c）＜v正（d）。
解析：根据图像，温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c（CO2）增大，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应。升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故Kb＞Kc＞Kd。
＜ 　
Kb＞Kc
＞Kd　
T3～T4温度区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是
放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于CO2 的捕获
【方法规律】
命题角度二 曲线变化趋势的分析
p4
＞p3＞p2＞p1 　
该反应的正反应是气体分子数减小的反
应，相同温度下，增大压强，乙烯的平衡转化率升高　
（1）密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数（K）与温度的关系如图所示，反 应Ⅰ的ΔH （填“＝0”“＞0”或“＜0”）。
＜0　
解析：由题图可知升高温度，反应Ⅰ的lg K减小，说明温度升高平衡逆 向移动，故正反应为放热反应，其ΔH＜0。
（2）反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩 合生成缩二脲[（NH2CO）2NH]和尿素转化为氰酸铵（NH4OCN） 等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为
n（NH3）∶n（CO2）＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因 是 。
解析：实际投料比值远大于理论值的原因是增大NH3的比例、提高 CO2的转化率，尿素水解、尿素缩合生成缩二脲都有NH3生成，增大 NH3的比例可抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲。
提高CO2的转化率，抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲
外界条件对化学平衡移动影响题目的答题模板
【思维建模】

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