新教材适用2023_2024学年高中化学第2章化学反应速率与化学平衡章末素能提升课件新人教版选择性必修1

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第二章　化学反应速率与化学平衡章末素能提升知识网络专题归纳专题1　化学平衡移动方向的综合利用1．根据化学平衡移动方向判断物质的聚集状态2．根据化学平衡移动方向判断气体化学计量数的大小3．根据化学平衡移动方向，判断化学反应的ΔH4．根据平衡移动方向，判断混合气体的平均摩尔质量专题2　化学平衡图像类型与突破1．主要题型(1)分析条件对化学反应速率及平衡的影响；(2)由反应判断图像的正误；(3)由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数间的关系)；(4)由反应和图像判断图像或曲线的物理意义；(5)由图像判断指定意义的化学反应；(6)由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。2．常见图像类型化学反应速率和化学平衡图像，若按其图像特点、纵坐标与横坐标表示的意义可分为①速率—时间图③含量—时间—温度图(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数，下同)④含量—时间—压强图⑤含量—时间—催化剂图⑥恒压(或恒温)线图(α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度)真题体验1．(2022·北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是( )CH2的速率小于反应②生成H2速率，C错误；D项，由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确。A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C．在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示CAA．随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低B．体系中v(X)＋v(Y)＝v(Z)C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定解析：由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A项，由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A错误；B项，根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)＝v(Y)＋v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B正确；C项，升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C正确；D项，由图乙信息可知，温度低于T1时，k1>k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确。4．(2022·辽宁省选择性考试节选)某合成氨速率方程为：v＝kcα(N2)cβ(H2)·cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝_______； －1在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_____。a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率解析：将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·(0.1p)γ，可得γ＝－1。合成氨过程中，不断分离出氨，即降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，平衡向正反应方向移动，但不会提高正反应速率，a正确，c错误；反应主产物即氨不能使催化剂中毒，b错误。a5．(2022·全国甲卷)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)ΔH1＝172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为___________kJ·mol－1，Kp＝_______________Pa。②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。－2231.2×1014 碳氯化反应相当于在直接氯化反应中加入碳，在高温下碳与O2反应，降低生成物的浓度，使直接氯化反应平衡向右移动或碳氯化反应是放热的熵增反应(合理即可)③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比12.22进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。向左变小①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝_________ Pa。②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是__________________________ ____________________________________________________________________________________。(3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于TiO2－C“固—固”接触的措施是_____________________________________________ __________________。7.2×105 TiO2、C中原子间的化学键键能大，断键需要的能量较大，反应的活化能较大或升高温度可以提高反应速率(合理即可) 将固体粉碎并混合均匀，通入Cl2使固体呈“沸腾”状态解析：(1)①根据盖斯定律，(ⅱ)中热化学方程式－(ⅰ)中热化学方程式得出2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－51 kJ·mol－1－172 kJ·mol－1＝－223 kJ·mol－1；Kp＝Kp2/Kp1＝1.2×1012 Pa/(1.0×10－2)＝1.2×1014 Pa。③对于碳氯化反应，反应后气体体积增大，故增大压强，平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向左移动，平衡转化率变小。(3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于TiO2—C“固—固”接触的措施是将固体粉碎并混合均匀，再将Cl2通入使固体呈“沸腾”状态(在沸腾炉中进行反应)。6．(2022·湖南选择性考试节选)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：(1)下列说法正确的是_______；A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡C．平衡时H2的体积分数可能大于2/3D．将炭块粉碎，可加快反应速率BD(2)反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量___________ kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝_______________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。解析：①在恒温恒容条件下，平衡时向容器中充入情性气体不能改变反应混合物的浓度，因此反应Ⅰ的平衡不移动，A说法不正确；在反应中有固体C转化为气体，气体的质量增加，而容器的体积不变，因此气体的密度在反应过程中不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B说法正确；C项，若C(s)和H2O(g)完全反应全部吸收31.20.02 MPa成0.2 mol CO2要放出热量8.22 kJ此时，因此整个体系吸收热量39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ；由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5 mol，CO的物质的量为0.1 mol，CO2的物质的量为0.2 mol，水的物质的量为0.5 mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol＋0.5 mol＝1.3 mol，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为0.2 MPa×1.3＝0.26 MPa，反应