《2023届新高考化学选考一轮总复习学案-专题突破4 化学平衡图像的分析与绘制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考化学选考一轮总复习学案-专题突破4 化学平衡图像的分析与绘制.docx（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题突破4化学平衡图像的分析与绘制考向一图像信息的获取与相关表述典例1(2021浙江6月选考节选)(1)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。接触室结构如图1所示,其中14表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是。A.a1b1B.b1a2C.a2b2D.b2a3 E.a3b3F.b3a4G.a4b4(2)一定条件下,在Na2S-H2SO4-H2O2溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图3,同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程,请补充其中的2个离子方程式。.S2-+H+HS-;. ;.HS-+H2O2+H+S+2H2O;. 。解析:(
2、1)热交换过程在催化剂层进行,不改变物质的转化率,题图2所示进程中表示热交换过程的是b1a2、b2a3、b3a4。(2)结合题图pH变化和所给出的反应,可知反应消耗H+,反应生成H+,即反应为HS-+4H2O2SO42-+4H2O+H+,得到澄清溶液,经反应出现浑浊,是因为有单质S生成,经反应后溶液又变澄清且pH减小,即S被H2O2氧化,生成了H+,则反应为S+3H2O2SO42-+2H2O+2H+。答案:(1)BDF(2)HS-+4H2O2SO42-+4H2O+H+S+3H2O2SO42-+2H2O+2H+1.图像信息的获取流程2.条件选择的相关表述实验最佳条件的选择或控制就是为了又“快”又
3、“多”又“纯”地生产。“快”就是提高反应速率,回答的时候要从影响速率的因素角度去回答,如增大浓度、升温、加压、提高催化剂活性等。“多”就是提高原料转化率,使反应正向进行,回答的时候要从平衡移动的角度来分析,如改变浓度、温度、压强等使平衡正向移动。“纯”就是副反应少,选择性高,可通过控制合适的温度或催化剂等条件实现。考向专练1 (2021嘉兴二模节选)CO2、CO的捕集、利用与封存是我国能源研究领域的一个重要战略方向。(1)CO2加氢时主要发生以下两个反应:反应.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=-165.0 kJmol-1反应.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O
4、(g)H=+41.18 kJmol-1在相同容积的密闭容器中按n(H2)n(CO2)=31通入H2和CO2,分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应。分析温度对平衡体系中CO2、CO、CH4的影响,设这三种气体物质的量分数之和为1,其中CO和CH4的物质的量分数与温度变化关系如图所示。表示0.1 MPa时CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线是(填字母)。N点低于M点的原因是。(2)气体在固体催化剂表面反应时,一般存在吸附和解吸两个过程。某小组模拟消除汽车排气管中CO、NO气体,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0,其反应机理如下Pt(s)表示催化剂,“*”表示
5、吸附状态:.NO+Pt(s)NO*.CO+Pt(s)CO*.NO*N*+O*.CO*+O*CO2+Pt(s).N*+N*N2+Pt(s).NO*+N*N2O+Pt(s)相同时间内上述反应中相关物质浓度随温度变化的曲线如图1和图2,某温度下反应的速率v随压强p变化的曲线如图3,则下列说法不正确的是(填字母)。A.图1,Ta 至Tb 催化剂活性较大B.图2,330 时发生的主要反应为2NO+2CO2CO2+N2C.图3,ab段压强增大时,反应的吸附速率增大、解吸速率减小D.反应达到平衡后,继续升温,则平衡向逆反应方向移动解析:(1)反应正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,甲烷的物质的量分数减小,所
6、以a、c表示CH4物质的量分数随温度变化关系;增大压强,反应正向移动,CH4物质的量分数增大,所以表示0.1 MPa时CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线是c。反应为吸热反应,升温,平衡正向移动,CO的物质的量分数增加,所以b、d代表CO;在恒温条件下,增大压强,平衡向气体总物质的量减小的方向移动,从M点到N点,温度相同时压强增大,则反应向正反应方向移动,反应中的H2O浓度增大、CO2浓度减小,这使反应向逆反应方向移动,故压强增大,CO物质的量分数减小。(2)A.图1,相同时间内,Ta 至Tb 反应速率明显加快,所以Ta 至Tb 催化剂活性大,正确;B.由图2可知,330 时发生的主要反应为
7、2NO+COCO2+N2O,错误;C.图3,压强增大时,反应的吸附速率、解吸速率均增大,错误;D.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0,升高温度,平衡逆向移动,CO2浓度减小,所以升高温度,反应平衡向逆反应方向移动,正确。答案:(1)c从M点到N点,温度相同时压强增大,则反应向正反应方向移动,中的H2O浓度增大、CO2浓度减小,这使反应向逆反应方向移动,故压强增大,CO物质的量分数减小(2)BC考向二图像的绘制典例2 (2021浙江6月选考节选)对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在如图中画出反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g
8、)的转化率与最适宜温度(曲线)、平衡转化率与温度(曲线)的关系曲线示意图(标明曲线、)。解析:在最适宜温度下,反应的转化率达到最大,对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)Hv,请在图中画出反应体系中CO2体积分数随时间t变化的总趋势图。解析:反应.C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),反应.2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),起始阶段,反应、正向进行都使CO2体积分数增大,vv,反应先达到平衡状态,反应仍正向进行,N2、CO2的浓度仍在增大,反应逆向移动,反应消耗CO2多,CO2体积分数下降,当反应、均处在平衡状态时,CO2体积分数稳定。所以反应体系中CO2体
9、积分数随时间t变化的总趋势图如图所示。答案:考向专练3 乙炔是一种重要的化工原料,工业上可以用乙烷脱氢制得。脱氢时发生的反应为C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)以Fe/Ni合金作催化剂,常压下反应,乙烯和乙炔的选择性和温度的关系如图所示(乙烯选择性为100%表明产物中无乙炔生成),请画出反应时两者的体积分数随温度变化的趋势曲线。解析:由题图可知,温度低于1 100 K时,C2H4的选择性为100%,只发生生成乙烯的反应,不发生生成乙炔的反应,温度升高,乙烯的产量增大,体积分数增大;温度高于1 100 K时,乙烯的选择性下降,乙炔的选择性上升,温度升高,乙烯的体积分数降低,乙炔的体积分数升高。答案: