2021届高三平衡图像专题复习(公开课)课件.pptx
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1、高三平衡图象专题复习高三平衡图象专题复习(1).看图象:看图象:.看坐标轴看坐标轴 .看线的走势看线的走势 .看点看点(即起点、折点、交点、终点即起点、折点、交点、终点),.作辅助线作辅助线(如等温线、等压线、平衡线等如等温线、等压线、平衡线等),.看量的变化看量的变化(如浓度变化、温度变化等如浓度变化、温度变化等)。(2).想规律想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。衡的影响规律。(3).作判断:作判断:根据图象中表现的关系与所学规律相对比,根据图象中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。作出符合题目要求的判断。归
2、纳图象题的解题步骤:归纳图象题的解题步骤:常常见见的的几几类类平平衡衡图图象象五、五、其它其它一、一、浓度浓度-时间图时间图(c-t图)图)二、二、速率速率-时间图时间图(v-t 图)图)三、三、转化率转化率(或或百分含量百分含量)-时间时间-温度温度(或或压强压强)图图(-T图或图或-P图)图)四、四、某物质的某物质的转化率转化率(或或百分含量百分含量)-温度温度(或或压压强强)图图(-T、P图)图)夯实基础:夯实基础:六、六、陌生图像陌生图像一、浓度一、浓度 -时间图:时间图:(1)写出化学反应方程式:写出化学反应方程式:(2)求反应物的转化率:求反应物的转化率:转化率转化率=变化量变化量
3、/起始量起始量100%ABCtc0.40.30.20.1例:例:5A 3B+2CA的转化率的转化率=0.25/0.4 100%=62.5%返回返回t1二、速率二、速率-时间图:时间图:tvv正正v逆逆t1 t21 1、引起平衡移动的因素引起平衡移动的因素是是 ,平衡平衡将向将向_ 方向移动。方向移动。增大反应物浓度增大反应物浓度正正tvv正正v逆逆t1 t22 2、引起平衡移动的因素是引起平衡移动的因素是 ,平衡,平衡 将向将向 方向移动。方向移动。减小生成物浓度减小生成物浓度正正3、已知对某一平衡已知对某一平衡改变温度改变温度时有如下图变时有如下图变化,则化,则t t1 1时刻温度的变化是时
4、刻温度的变化是 (升升高或降低高或降低),平衡向,平衡向_ 反应方向移动,正反应方向移动,正反应是反应是 热反应。热反应。t1 t2tvv正正v逆逆升高升高正正吸吸4、对于对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),改变,改变压强压强时时有如下图变化,有如下图变化,则则t1时刻压强变化是时刻压强变化是 (增大或减小增大或减小),平衡向平衡向 反应方向移动,反应方向移动,m+n (、=)p+q。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆v逆逆t1 t2tvv正正5、对于反应对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热正反应放热)有如下图所示的变化,请分析引起平衡移动的因有如下图
5、所示的变化,请分析引起平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。素可能是什么?并说明理由。a.升高温度升高温度b.增大压强增大压强6、对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图有如下图所示的变化,所示的变化,请分析请分析t1时平衡移动了吗?时平衡移动了吗?改变因素可能是什么?并说明理由。改变因素可能是什么?并说明理由。v逆逆t1 tvv正正a.加入催化剂加入催化剂b.当当m+n=p+q时时(即(即 n=0的体系)的体系)增大压强增大压强=7 7、一密闭体系中发生反应:一密闭体系中发生反应:N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3(正正反应为放热反应反应为放热反应
6、)下图是某一时间段反应速率与反下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题:应进程的曲线关系图。回答下列问题:(1).处于平衡状态的时间段是:处于平衡状态的时间段是:(2).t t1 1、t t3 3、t t4 4时刻,体系中时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?分别是什么条件发生了变化?(3).下列时间段中,氨的下列时间段中,氨的百分含量最高是(百分含量最高是()A.0A.0t t1 1 B.t B.t2 2t t3 3 C.t C.t3 3t t4 4 D.t D.t5 5t t6 6V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)v0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t0 0
7、t t1 1 t t2 2t t3 3 t t3 3t t4 4 t t5 5t t6 6t t1:1:升高温度升高温度,A At t3:3:使用催化剂使用催化剂,t t4:4:减小体系压强减小体系压强返回返回三、三、某物质的某物质的转化率转化率(或或百分含量百分含量)-)-时间时间-温温度度(或或压强压强)图图tA的的转转化化率率T1T2对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)T1 T2tT1T2A%A%正反应正反应 热热C%C%tP1P2m+n p+q放放=正反应吸热正反应吸热tB的的转转化化率率P1P2P1 P2m+n p+q(先(先拐拐先先平平,温度、压强均,温度、
8、压强均更高更高)规律总结:规律总结:对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1 首先判断压强高低:首先判断压强高低:P1 P2 则则m+n p+q 首先判断温度高低:首先判断温度高低:T1 T2 则则正反应正反应 热热。返回返回考考你!考考你!吸吸四、四、某物质的某物质的转化率转化率(或或百分含量百分含量)-温度温度和和压强压强图:图:对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的的转转化化率率1.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa正反应正反应 热热m+n p+qPA%A%500200正反应正反应 热热m+n
9、p+q放放放放TC%C%1.01106Pa1.01105Pa1.01104Pa1、对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应正反应 热热m+n p+qPA%A%300200正反应正反应 热热m+n p+q吸吸吸吸=考考你!考考你!返回返回五、其它:五、其它:Tvv逆逆v正正T1T2正反应正反应 热热Tvv正正v逆逆正反应正反应 热热TC%C%450正反应正反应 热热PA%A%P1m+n p+q对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)吸吸吸吸放放:2、图中的曲线是表示图中的曲线是表示2NOO2 2NO2(H0)其他条件一定时其他条件一定时,反应达平衡,
10、反应达平衡,NO的转化率与温度的关系曲线,的转化率与温度的关系曲线,图中标有图中标有a、b、c、d四点,四点,其其中表示未达到平衡状态,且中表示未达到平衡状态,且v(正正)v(逆逆)的是的是()A.a点点 B.b点点 C.c点点 D.d点点C3 3、可可逆逆反反应应2A 2A+B B 2C2C(g g)H V()V(逆逆)B.AB.A点比点比B B点反应速率快点反应速率快 C.npC.npD.m+npD.m+npN%N%压强压强.BA.5、对于对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有如下图所示的变化,图中有如下图所示的变化,图中Y轴可能轴可能表示:表示:A.B物质
11、的转化率物质的转化率 B.正反应的速率正反应的速率 C.平衡体系中的平衡体系中的A%D.平衡体系中的平衡体系中的C%PY100200300A、D6、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的反应物的vt图象,我们知道图象,我们知道v=c/t;反;反之,之,c=vt。请问下列。请问下列vt图象中的图象中的阴影阴影面积表示的意义面积表示的意义是是()CA.从反应开始到平衡时,该反应从反应开始到平衡时,该反应 物的起始浓度物的起始浓度 B.从反应开始到平衡时,该反应从反应开始到平衡时,该反应 物的生成浓度物的生成浓度C.从反应开始到平衡时,该反应从反应开始到平衡
12、时,该反应物实际减小的浓度物实际减小的浓度D.从反应开始到平衡时,该反应从反应开始到平衡时,该反应物的消耗的物质的量物的消耗的物质的量6、(全国卷全国卷)某温度时,在某温度时,在2L密闭容器中气态物质密闭容器中气态物质X和和Y反应生成反应生成气态物质气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。,它们的物质的量随时间的变化如表所示。如果该反应是放热反应如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到得到Z随时间变化的曲线随时间变化的曲线、(如右图所示)则曲线(如右图所示)则曲线、所对应的实验条件改变分别是:所对应的实验条件改变分别是:_ _ _
13、t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.907 7、(安徽理综)、(安徽理综)汽车尾气净化中的一个反应如下:汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)NO(g)CO(g)NCO(g)N2 2(g)(g)COCO2 2(g)(g)H H=-373.4kJ=-373.4kJmolmol-1-1。在恒。在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图示意图正确正
14、确的是的是()()C8 8、(重庆卷重庆卷)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势其变化趋势正确正确的是的是()()D返回返回1 1、根据图像选择最佳反应条件、根据图像选择最佳反应条件(1).采用一种新型的催化剂采用一种新型的催化剂(主要成分是主要成分是CuMnCuMn合金合金),利用,利用COCO和和H H2 2制备二制备二甲醚甲醚(DME)(DME)。主反应:主反应:2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)(g)CHCH3 3OCHOCH3 3(g)(g)H H2 2O(g)O(g)副反应:副反应:CO(g)CO(g)H H2 2O(g)O(g)
15、CO CO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g)CO(g)CO(g)2H2H2 2(g)(g)CH CH3 3OH(g)OH(g)观察图观察图1 1回答问题:催化剂中约为回答问题:催化剂中约为_时最有利于二甲醚的合成。时最有利于二甲醚的合成。选择性和转化率最高有利于合成,选择性和转化率最高有利于合成,且同时此时副反应的选择性最低,故且同时此时副反应的选择性最低,故为为2.22.2(2.02.32.02.3均给分)均给分)!六、陌生图像六、陌生图像(能力提升)能力提升)(2).氨气制取尿素氨气制取尿素CO(NHCO(NH2 2)2 2 的合成塔中发生反应:的合成塔中发生反应:2NH2NH3
16、3(g)(g)COCO2 2(g)(g)CO(NHCO(NH2 2)2 2(l)(l)H H2 2O(g)O(g)。图图2 2为合成塔中不同氨碳比为合成塔中不同氨碳比a a 和水碳比和水碳比b b 时二氧化碳时二氧化碳转化率转化率()。b b宜控制在宜控制在_(_(填字母填字母)范围内。范围内。A.0.6A.0.60.70.7B.1B.11.11.1C.1.5C.1.51.61.6a a宜控制在宜控制在4.04.0左右,理由是左右,理由是?分析分析1 1:a a一定的情况下,转化率越一定的情况下,转化率越高越好,故选高越好,故选A AA分析分析2 2:b b确定的情况下,当比值超确定的情况下,
17、当比值超过过4.04.0时,增加氨的量对转化率提升时,增加氨的量对转化率提升不大反而增加成本,故选不大反而增加成本,故选4.04.0。该温度时,镁的还原率已近该温度时,镁的还原率已近90%90%,温度低还原,温度低还原率低,温度太高能耗高率低,温度太高能耗高!(3).CaFCaF2 2、3%3%(4).目前,科学家正在研究一种高温下以乙烯(目前,科学家正在研究一种高温下以乙烯(C C2 2H H4 4)作为还原剂的)作为还原剂的脱硝(脱硝(NONO)原理,其脱硝机理示意图如下图)原理,其脱硝机理示意图如下图1 1,脱硝率与温度、负载,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图率
18、(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2 2所示。所示。已知:已知:C C2 2H H4 4(g)(g)3O3O2 2(g)(g)2CO 2CO2 2(g)(g)2H2H2 2O(g)O(g)HH1 1=-1330 kJmol=-1330 kJmol-1-1 N N2 2(g)(g)O O2 2(g)2NO(g)(g)2NO(g)HH2 2=+180 kJmol=+180 kJmol-1-1 a a曲线在温度曲线在温度410410以后脱硝率下降的原因以后脱硝率下降的原因是是 。200 300 400 500 600脱硝率%100806040200abcd负载率a 0.5%b 3.0%c 5.0
19、%d 8.0%CuO2Cu(O2)Cu(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO图 1图 2催化剂活性下降或发生副反应催化剂活性下降或发生副反应!(5).中科院大连化学物理研究所的中科院大连化学物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烃技术煤基甲醇制取低碳烯烃技术(简称(简称DMTODMTO)”荣获荣获20142014年度国家技术发明一等奖。其中醇制取低年度国家技术发明一等奖。其中醇制取低碳烯烃反应方程式如下:碳烯烃反应方程式如下:2CH2CH3 3OHOH(g g)C C2 2H H4 4(g g)+2H+2H2 2O O(g g)H=-11.72kJmolH=-11.72kJmol-1 -1 (I
20、 I)3CH3CH3 3OHOH(g g)C C3 3H H6 6(g g)+3H+3H2 2O O(g g)H=-30.98kJmolH=-30.98kJmol-1-1(IIII)在常压和某催化剂作用下,甲醇的平衡转化率及乙烯、丙烯等物质在常压和某催化剂作用下,甲醇的平衡转化率及乙烯、丙烯等物质的选择性(指除了水蒸气以外的产物中乙烯、丙烯等物质的物质的的选择性(指除了水蒸气以外的产物中乙烯、丙烯等物质的物质的量分数)与反应温度之间的关系如图量分数)与反应温度之间的关系如图3 3 为尽可能多地获得乙烯,为尽可能多地获得乙烯,控制反应温度为控制反应温度为550550左右左右的理由是:的理由是:。
21、在甲醇转化率在甲醇转化率保持较高水平的保持较高水平的前提下,乙烯选前提下,乙烯选择性较高!择性较高!选择反应条件考虑哪些因素?选择反应条件考虑哪些因素?速率大,耗能低,对设备的要求不高;速率大,耗能低,对设备的要求不高;转化率高,催化剂活性高,催化剂选择性高。转化率高,催化剂活性高,催化剂选择性高。-经济效益高经济效益高!归纳总结归纳总结1 1:2 2、根据图像结合原理解释相关反应现象、根据图像结合原理解释相关反应现象(1).以二氧化钛表面覆盖以二氧化钛表面覆盖CuCu2 2AlAl2 2O O4 4为催化剂,可以将为催化剂,可以将COCO2 2和和CHCH4 4直接转直接转化成乙酸。在不同温
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