资源简介

(共29张PPT)
章末核心素养整合
知识体系构建
1.化学反应——认识视角。
2.化学反应速率——宏观辨识与微观探析。
3.化学平衡——证据推理与模型认知。
真题链接高考
考点1　化学反应速率及其影响因素
1.(2026·河南卷)向一恒容密闭容器中加入物质M,发生基元反应:M(g)═N(g),N(g)═Q(g),温度为T1、T2时,各组分的物质的量浓度c与时间t的关系如图1、图2所示。温度为T1时,M的浓度随时间的变化关系为ln c=ln c0-kt,k为反应M(g)═N(g)的速率常数。
图1
图2
C
考点2　化学平衡及其移动
2.(2025·甘肃卷)CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现碳达峰、碳中和的重要方式。525 ℃、101 kPa下, CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=-185 kJ·mol-1。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是(　　)。
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体
C
解析:根据勒夏特列原理,减小体系压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,即向逆反应方向移动,A项错误。升高温度,平衡向吸热方向移动,故升高温度,平衡向逆反应方向移动,B项错误。增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,C项正确。恒容下充入惰性气体,反应物、产物浓度均不变,平衡不移动,D项错误。
考点3　化学平衡常数及平衡转化率
3.(2026·湖南卷)可用CO2氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为1∶1∶2),维持压强为p0 kPa,发生反应:C3H8(g)+CO2(g) C3H6(g)+H2O(g) +CO(g)。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。
B
解析:温度升高,C3H8平衡转化率升高,说明升温平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,A项正确。设初始C3H8、CO2、He的物质的量分别为1 mol、1 mol、2 mol,CO2平衡转化率为50%时,反应的CO2为0.5 mol,列出“三段式”
C3H8(g)+CO2(g) C3H6(g)+H2O(g)+CO(g)
起始/mol 　1 　 1 　 0 　0 　0
转化/mol 　0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡/mol 　0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
4.(2026·黑吉辽内蒙古卷)恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SO2发生的总反应如下:3C3H8(g)+SO2(g) 3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g),达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。
下列说法正确的是(　　)。
A.该反应的ΔH<0,ΔS>0
B.L点C3H8的消耗速率大于a物质的生成速率
C.M点该反应的Kx=0.135(用物质的量分数代替浓度计算)
D.N点C3H8的平衡转化率为75%
D
解析:由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3∶2∶1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。
观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低,说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此ΔH>0,且正反应方向是气体分子数增大的过程,因此ΔS>0,A项错误。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数
之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,C3H8的消耗速率等于C3H6的生成速率,B项错误。列三段式:
3C3H8(g)+SO2(g) 3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g)
初始/mol 　1 　 1 　0 　 0 　0
变化/mol 　3x 　 x 　 3x 　 x 　2x
平衡/mol 1-3x 1-x 　 3x 　 x 　2x
考点4　化学反应的调控
5.(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质,得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应:
反应1:C2H2(g)+H2(g)═C2H4(g)　ΔH1=-175 kJ·mol-1(25 ℃、101 kPa)
反应2:C2H2(g)+2H2(g)═C2H6(g)　ΔH2=-312 kJ·mol-1(25 ℃、101 kPa)
(1)25 ℃、101 kPa时,反应C2H4(g)+H2(g)═C2H6(g)　
ΔH=　　　　 kJ·mol-1。
-137
在60~220 ℃范围内,乙炔转化率随温度升高而增大的原因为
________________________(任写一条),当温度由220 ℃升高至260 ℃,乙炔转化率减小的原因可能为 　 。
在120~240 ℃范围内,反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为v1　　　　(填“>”“<”或“=”)v2,理由为_________________ ____________________________________________________________________________________。
温度升高,反应速率加快
催化剂失活
>
在120~240 ℃范围内,随温度升高,乙炔生成乙烯的选择性增大,乙炔生成乙烷的选择性减小
(3)对于反应1,反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)的关系可用方程式v(C2H2)=k[c(H2)]α表示(k为常数)。145 ℃时,保持其他条件不变,测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4 mol·L-1·s-1时,c(H2)=　　　　 mol·L-1。
实验组
一 4.60×10-3 5.06×10-5
二 1.380×10-2 1.518×10-4
9.2×10-3
(4)以Pd/W或Pd为催化剂,可在常温常压(25 ℃、101 kPa)下实现乙炔加氢,反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以　　　　　　为催化剂时,乙烯的选择性更高,原因为
____________________________________________________________________________________________。
(图中“*”表示吸附态;数值为生成相应过渡态的活化能)
a(或Pd/W)
与选择Pd作为催化剂相比,选择Pd/W作为催化剂时,生成乙烷的活化能更高,而生成乙烯的活化能更低
解析:(1)反应2-反应1可得:C2H4(g)+H2(g)═C2H6(g)
ΔH=ΔH2-ΔH1=(-312+175) kJ·mol-1=-137 kJ·mol-1。
(2)观察图示,在60~220 ℃范围内,乙炔转化率随温度升高而增大,原因可能为温度升高,化学反应速率加快;原因也可能为温度升高,催化剂的活性增强。当温度由220 ℃升高至260 ℃,乙炔转化率减小,原因可能为催化剂失活。
由产物选择性与温度变化关系图可知,随温度升高,乙炔生成乙烯的选择性增大,而乙炔生成乙烷的选择性减小,说明在120~240 ℃范围内,反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为v1>v2。
(4)由图可知,选择Pd/W作为催化剂时,生成乙烷的活化能高于选择Pd作为催化剂时生成乙烷的活化能,说明使用Pd作为催化剂时,更容易转化为乙烷,乙烯的选择性更低;选择Pd/W作为催化剂时,生成乙烯的活化能低于选择Pd作为催化剂时生成乙烯的活化能,说明使用Pd/W作为催化剂时,更容易转化为乙烯,乙烯的选择性更高。

展开更多......

收起↑