化学反应原理综合题解题策略.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高考化学反应原理综合题,解题策略,一、题型特点,以选修四,“,化学反应原理,”,相关知识，作为考查内容。试题中，给出相关陌生,文字信息,、,图像,、,数据表格,等素材，考查学生利用以上,“,素材,”,，分析问题，解决问题的能力。是一道综合性强、能力要求高的试题。,二、主要考查知识点,1.,盖斯定律运用（计算）。,2.,对平衡知识相关考查（如：提高转化率,(,产率,),措施,(,或条件,),、缩短达到平衡时间采取的措施、有气体参与的溶液体系中加压的原因、反应速率大小比较、平衡常数,K,变化、压强变化等）。,3.,利用,“,相关原理,”,，结合图像曲线变化趋势及数据，分析曲线变化的原因（如为什么曲线先上升后下降等、压强变化的原因平衡常数,K,与温度变化情况等）。,4.,计算（,v,、,平衡常数,K,、转化率、其他等,）,三、分类突破,1.,盖斯定律运用（计算,）,:,2.,对平衡知识相关考查,:,【,2018,年,卷】（,3,）对于反应,2SiHCl,3,(g)=SiH,2,Cl,2,(g)+SiCl,4,(g),，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在,323 K,和,343 K,时,SiHCl,3,的转化率随时间变化的结果如图所示。,在,343 K,下：要提高,SiHCl,3,转化率，可采取的措施是,_,；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有,_,、,_,。,比较,a,、,b,处反应速率大小：,v,a,_,v,b,（填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,）。,及时移去产物,提高反应物浓度（增大体系压强）,改进催化剂,大于,2.,对平衡知识相关考查,:,【,2018,年卷】,27.CH,4,-CO,2,催化重整不仅可以得到合成气（,CO,和,H,2,），还,对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：,（,1,）,CH,4,-CO,2,催化重整反应为：,CH,4,(g)+CO,2,(g)=2CO(g)+2H,2,(g),。,已知：,C(s)+2H,2,(g)=CH,4,(g),H,=75 kJmol,1,C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,=394 kJmol,1,C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g),H,=111 kJmol,1,该催化重整反应,H,=_ kJmol,1,，有利于提高,CH,4,平衡转化率的条件是,_,（填标号）。,A,高温低压,B,低温高压,C,高温高压,D,低温低压,+247,A,2.,对平衡知识相关考查,:,【,2018年卷,】（,3,）对于反应,2N,2,O,5,(g)4NO,2,(g)+O,2,(g),，,R.A.Ogg,提出如下反应历程：,第一步,N,2,O,5,NO,3,+NO,2,快速平衡,第二步,NO,2,+NO,3,NO+NO,2,+O,2,慢反应,第三步,NO+NO,3,2NO,2,快反应,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是,_,（填标号,),。,A,v,(,第一步的逆反应,),v,(,第二步反应,),B,反应的中间产物只有,NO,3,C,第二步中,NO,2,与,NO,3,的碰撞仅部分有效,D,第三步反应活化能较高,A C,2.,对平衡知识相关考查,:,【2017年卷】,（,4,）,298 K,时，将,20 mL 3,x,mol,L,1,Na,3,AsO,3,、,20 mL 3,x,mol,L,1,I,2,和,20 mL NaOH,溶液混合，发生反应：,AsO,3,3-,(aq)+I,2,(aq)+2OH,(aq),AsO,4,3-,(aq)+2I,(aq)+H,2,O(l)。溶液中,c,(AsO,4,3-,)与反应时间（t）的关系如图所示。,t,m,时，,v,正,_,v,逆,（填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,）。,t,m,时,v,逆,_,t,n,时,v,逆,（填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,），理由是,_,。,a c,大于,小于,t,m,时生成物浓度较低,【2017年卷】（,3,）,H,2,S,与,CO,2,在高温下发生反应：,H,2,S(g)+CO,2,(g)COS(g)+H,2,O(g),。在,610 K,时，将,0.10 mol CO,2,与,0.40 mol H,2,S,充入,2.5 L,的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为,0.02,。,向反应器中再分别充入下列气体，能使H,2,S转化率增大的是_（填标号）,AH,2,S BCO,2,CCOS DN,2,2.,对平衡知识相关考查,:,B,【,2016,年卷】,27.,（1）以丙烯、NH,3,、O,2,为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（CH,2,=CHCN)和副产物丙烯醛（C,3,H,4,O）的热化学方程式如下：,（,1,）以丙烯、,NH,3,、,O,2,为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（,CH,2,=CHCN,）和副产物丙烯醛（,C,3,H,4,O,）的热化学方程式如下：,C,3,H,6,(g)+NH,3,(g)+3/2O,2,(g)=,C,3,H,3,N(g)+3H,2,O(g),H,=515 kJmol,1,C,3,H,6,(g)+O,2,(g)=C,3,H,4,O(g)+H,2,O(g),H,=353 kJmol,1,两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是,_,；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是,_,、,_,；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是,_,。,2.,对平衡知识相关考查,:,两个反应均为放热量大的反应,降低温度,减小压强,催化剂,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2018年卷】（,2,）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：,积碳反应,CH,4,(g),=,C(s)+2H,2,(g),消碳反应,CO,2,(g),+,C(s),=,2CO(g),H,/(,kJ,mol,1,),+75,+172,活化能/(,kJ,mol,1,),催化剂X,33,91,催化剂Y,43,72,由上表判断，催化剂,X_Y,（填,“,优于,”,或,“,劣于,”,），理由是,_,_,。,在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（,K,）和速率（,v,）的叙述正确的是,_,填标号）。,A,K,积,、,K,消,均增加,B,v,积,减小，,v,消,增加,C.,K,积,减小，,K,消,增加,D,v,消,增加的倍数比,v,积,增加的倍数大,劣于,相对于催化剂,x,，催化剂,Y,积碳反应的活化能大，积碳反应速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大,A D,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2018年卷】（,2,）,在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方,v,=,k,p,(CH,4,),p,(CO,2,),-0.5,（,k,为速率常数）。在,p,(CH,4,),一定时，不同,p,(CO,2,),下积碳量随时间的变化趋势如图所示，,则,p,a,(CO,2,),、,p,b,(CO,2,),、,p,c,(CO,2,),从大到小的顺序为,_,。,p,c,(CO,2,),、,p,b,(CO,2,),、,p,a,(CO,2,),3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【,2018,年,卷】（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N,2,O,5,(g)分解反应：,其中,NO,2,二聚为,N,2,O,4,的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强,p,随时间,t,的变化如下表所示（,t,=,时，,N,2,O,5,(g),完全分解）：,t,/min,0,40,80,160,260,1300,1700,p,/kPa,35.8,40.3,42.5,45.9,49.2,61.2,62.3,63.1,若提高反应温度至,35,，则,N,2,O,5,(g),完全分解后体系压,p,(35)_63.1 kPa,（填,“,大于,”“,等于,”,或,“,小于,”,），原因是,_,。,大于,温度提高，体积不变，总压强提高,；,NO,2,二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高,。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2017年卷】（1）正丁烷（C,4,H,10,）脱氢制1-丁烯（C,4,H,8,）的热化学方程式如下：C,4,H,10,(g)=C,4,H,8,(g)+H,2,(g)H,1,图（,a,）是反应,平衡转化率与反应温度及压强的关系图，,x,_0.1,（填,“,大于,”,或,“,小于,”,）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是,_,（填标号）。,A,升高温度,B,降低温度,C,增大压强,D,降低压强,小于,A D,【2017年卷】（,2,）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（,b,）为丁烯产率与进料气中,n,（氢气）,/,n,（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是,_,。,（,3,）图（,c,）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在,590,之前随温度升高而增大的原因可能是,_,、,_,；,590,之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是,_,。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大,升高温度有利于反应向吸热方向进行,温度升高反应速率加快,丁烯高温裂解生成短链烃类,【,2016,年,卷】(2)在鼓泡反应器中通入含有SO,2,和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO,2,溶液浓度为510,3,molL,1,。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。,离子,SO,4,2,SO,3,2,NO,3,NO,2,Cl,c,/,（mol/L）,8.3510,4,6.8710,6,1.510,4,1.210,5,3.410,3,写出,NaClO,2,溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式,_,。增加压强，,NO,的转化率,_,（填,“,提高,”,、,“,不变,”,或,“,降低,”,）。,随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的,pH,逐渐,_,（填,“,增大,”“,不变,”,或,“,减小,”,）,由实验结果可知，脱硫反应速率,_,脱硝反应速率（填,“,大于,”,或,“,小于,”,）。原因是除了,SO,2,和,NO,在烟气中的初始浓度不同，还可能是,_,。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,4NO+3ClO,2,+4OH,=4NO,3,+3Cl,+2H,2,O,提高,减小,大于,NO溶解度较低 或 脱硝反应活化能较高,【,2016,年,卷】,（,3,）在不同温度下，,NaClO,2,溶液脱硫、脱硝的反应中，,SO,2,和,NO,的平衡分压,p,c,如图所示。,由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均,_,（填,“,增大,”,、,“,不变,”,或,“,减小,”,）。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,减小,【2016年卷】(2),图,(a),为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为,460,。低于,460,时，丙烯腈的产率,_,（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是,_,；高于,460,时，丙烯腈产率降低的可能原因是,_,（双选，填标号）。,A.,催化剂活性降低,B.,平衡常数变大,C.,副反应增多,D.,反应活化能增大,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,不是,该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低,A C,【2016年卷】(3),丙烯腈和丙烯醛的产率与,n,(,氨,)/,n,(,丙烯,),的关系如图（,b,）所示。由图可知，最佳,n,(,氨,)/,n,(,丙烯,),约为,_,，理由是,_,。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,1,该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【,2016,年,卷】,(2)CrO,4,2,和,Cr,2,O,7,2,在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为,1.0 molL,1,的,Na,2,CrO,4,溶液中,c,(Cr,2,O,7,2,),随,c,(H,+,),的变化如图所示。,用离子方程式表示,Na,2,CrO,4,溶液中的转化反应,_,。,由图可知，溶液酸性增大，,CrO,4,2,的平衡转化率,_,（填,“,增大,“,减小,”,或,“,不变,”,）。,升高温度，溶液中,CrO,4,2,的平衡转化率减小，则该反应的,H,_,（填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,）。,2CrO,4,2,+2H,+,Cr,2,O,7,2,+H,2,O,增大,小于,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2015新课标卷】（,2,）反应的化学平衡常数,K,表达式为,_;,图,1,中能正确反映平衡常数,K,随温度变化关系的曲线为,_,（填曲线标记字母），其判断理由是,_,。,a,反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2015新课标卷】（3）合成气组成时，体系中的,CO,平衡转化率,(,a,),温度和压强的关系如图2所示。,a,（CO）值随温度升高而_（填“增大”或“减小”），其原因是_,_,_,_,；,图,2,中的压强由大到小为,_,，其判断理由是。,减小,升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，岁温度升高，使CO的转化率降低,p,3,、,p,2,、,p,1,相同温度下，由于反应为气体分数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高,。,3.,化学平衡原理在,“,数据、图像,”,中体现与运用,:,【2014新课标卷】(3),如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系,其中,n,(H,2,O),n,(C,2,H,4,),11,。,图中压强,(,p,1,、,p,2,、,p,3,、,p,4,),的大小顺序为,_,，理由是,_,。,气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸,/,硅藻土为催化剂，反应温度,290,、压强,6.9 MPa,，,n,(H,2,O),n,(C,2,H,4,),0.6,1,。乙烯的转化率为,5%,，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有,_,、,_,。,p,4,、,p,3,、,p,2,、,p,1,反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高,将产物乙醇液化移去 增加,n(C,2,H,4,),n(H,2,O)之比,4.,计算,:,考查平衡常数,（,K,）,计算及表达式：,【2018年卷】,密闭容器中气体,【,2017,年,卷】,溶液中离子,【201,7,年卷】,密闭容器中气体,【201,6,年卷】,溶液中离子,【201,5,年卷】,密闭容器中气体,【,2016,年,卷】,溶液中离子表达式,考查,分压,平衡常数（,Kp,）,及压强（,P,）计算,【201,8,年卷】,密闭容器中气体（考查,KP,及,P,）,【201,4,年卷】,密闭容器中气体,利用,“,速率方程,”,计算,【2018年,卷】,密闭容器中气体,【201,5,年卷】,密闭容器中气体,【海南,2015,】,16.,（,3,）,由,N,2,O,和,NO,反应生成,N,2,和,NO,2,的能量变化如图所示，若生成,0.5molN,2,，其,H=,kJ,mol,-1,两个小题,【海南,2016,】,16.,顺,-1,，,2-,二甲基环丙烷和反,-1,，,2-,二甲基环丙烷可发生如下转化：,该反应的速率方程可表示为：,v,(,正,)=,k,(,正,),c,(,顺,),和,v,(,逆,)=,k,(,逆,),c,(,反,),，,k,(,正,),和,k,(,逆,),在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：,(1),已知：,t,1,温度下，,k,(,正,)=0.006s,1,，,k,(,逆,)=0.002s,1,，该温度下反应的平衡常数值,K,1,=_,；该反应的活化能,E,a,(,正,),小于,E,a,(,逆,),，则,H,_,_,_ 0(填“小于”“等于”或“大于”)。,(2)t,2,温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K,2,=_；温度t,1,_,_,_t,2,(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是_,_,_。,3,小于,B,7/3,大于,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动,1.,热化学方程式正确书写（配平、标状态、,H,准确计算）。,2.,图像曲线（及曲线中数据）、表格数据变化常联系勒夏特原理。,3.,升温、增压（导致体系物质浓度增大）、增大反应物或生成物浓度、使用催化剂、反应固体颗粒表面积增大，都使,v,正,、,v,逆,增大。反应活化能小，反应速率大，反之则。,4.,平衡是否移动与,v,正,、,v,逆,相对大小有关！但外界占主导因素，不因平衡移动而改变！,5.,催化剂只能改变,速率大小，不能使平衡发生移动。降低反应所需活化能，但不能改变该反应的,H,！,6.,解释原因时，应从,反应速率,、,平衡移动,两个角度，,多个反应,，综合思考。,7.,计算用到,“,三段式,”,，学会,K,与,KP,的变通，信息公式的临场运用（利用平衡思想）。,K,、,KP,只跟温度有关！,值得注意的几点！,