新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题7化学反应速率与化学平衡微专题4化学反应速率及化学平衡图像课件

这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题7化学反应速率与化学平衡微专题4化学反应速率及化学平衡图像课件，共49页。PPT课件主要包含了高考真题·研析，知能对点·突破，关键能力·提升等内容，欢迎下载使用。

专题7　化学反应速率与化学平衡
微专题4　化学反应速率及化学平衡图像
命题角度1　浓度(或n)、速率、转化率图像1. (2021·广东真题)反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( 　　)A．a为c(X)随t的变化曲线B．t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
【解析】由题中信息可知，反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A正确；由图可知，分别代表三种不同物质的曲线相交于t1时刻，因此，t1时c(X)＝c(Y)＝c(Z)，B正确；由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速
率，C正确；由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)＝c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0－c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0－c(Y)]，这种关系在t3后仍成立，D不正确；故选D。
2. (2021·辽宁选考)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( 　　)
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为0.012 ml·L－1·min－1D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min
命题角度2　温度(或压强)图像3. (2022·广东选考)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( 　　)A．该反应的ΔH<0B．a为n(H2O)随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
【解析】从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；故选C。
A．ΔH>0B．气体的总物质的量：na12D．反应速率：va正【解析】甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV＝nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B正确；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为x ml·L－1，则列出三段式如下：
下列说法正确的是( 　　)A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
【解析】图示中NH3的转化率不是指平衡转化率而是一定流速下的NH3的转化率，NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，A错误；根据图像，在175～300 ℃范围，随温度的升高，N2的选择性降低，即产生氮气的量减少，B错误；根据图像，温度高于250 ℃，N2的选择性降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温度应略小于225 ℃，此时氨气的转化率、氮气的选择性较大，C错误；NH3转化的反应为放热反应，则在低温下NH3的转化率较高，并且低温下N2的选择性高，但低温下反应速率较慢，单位时间内NH3的转化率不高，故需要研发低温下促进NH3转化的催化剂，D正确；故选D。
6. (2020·浙江1月)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝247.1 kJ·ml－1H2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH＝41.2 kJ·ml－1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( 　　)
A．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D．恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值
〔思维建模〕化学平衡图像类试题解题思维模型
知能对点1　化学反应速率与平衡图像1.浓度对化学反应速率影响的特点——渐变，从平衡时速率逐渐增大、减小。
2.温度、压强对化学反应速率影响的特点——跳变，从平衡时速率突然增大、减小。
3.催化剂(反应前后气体体积不变的反应增大压强)对化学反应速率影响的特点——平变，从平衡时速率平跳，平衡不移动。
知能对点2　百分含量(或转化率)图像1.百分含量(或转化率)—时间、温度(或压强)图像
解题原则：“先拐先平数值大”。先出现拐点的反应即先达到平衡，速率快，温度较高、压强较大(如图Ⅰ、Ⅱ)或使用了催化剂(如图Ⅲ)。再看平台高度，纵坐标大小与平衡状态相对应，将温度高低、压强大小与平衡状态相联系，即可得到反应热或气体分子数信息。
2.百分含量(或转化率)—压强、温度图像
解题原则：“定一议二”。讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。
知能对点3　新型图像的探究应用陌生图像常与生产生活中的实际问题相结合，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率、产率、成本等角度考查。此类题目信息量较大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，已然成为高考及平时模拟考试的“新宠”，分析时抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清横坐标、纵坐标代表的条件、弄清曲线的变化趋势，即可将复杂图像转化为常规图像，进而运用化学平衡知识结合常规图像处理方法进行解答即可。
A．使用催化剂Ⅰ时反应的活化能低于催化剂ⅡB．ΔH>0C．b、d两状态下，化学反应速率相等D．d状态下，保持其他条件不变，向容器中再加入1 ml CO2与0.5 ml C2H4，v(正)【解析】使用催化剂Ⅰ时反应更快地达到平衡，使用催化剂Ⅰ时反应的活化能低于催化剂Ⅱ，故A正确；达到平衡后升高温度，二氧化碳的转化率降低，说明正反应放热，ΔH＜0，故B错误；b、d两状态下，d点温度高，化学反应速率更快，故C错误；
A．该反应ΔH>0B．200 ℃时，前10 min的平均反应速率v(X)＝0.02 ml·L－1·min－1C．400 ℃时，反应的平衡常数K＝2D．bc段变化可能是催化剂在温度高于400 ℃时活性降低导致
下列说法正确的是( 　　)A．该反应的平衡常数随温度升高而增大B．曲线Y表示c(C2H4)随温度的变化关系C．提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]，可提高H2的平衡转化率D．其他条件不变，2n ml CO2与6n ml H2在T1℃下反应，达到平衡时c(H2)A．该反应的C为105.4 kJ·ml－1·K－1B．工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率C．在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡D．在恒容密闭容器中，增加CH3OH物质的量平衡正向移动，CH3OH的体积分数减小
【解析】由图可得两个等式：9.2＝－3.2×10－3Ea＋C和3.0＝－3.4×10－3Ea＋C，解得Ea＝3.1×104J/ml，带入其中计算得C＝108.4 J·ml－1·K－1，A不正确；使用催化剂可以加快反应速率，能提高丙烯单位时间内的产率，B正确；在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C不正确；增加CH3OH物质的量平衡正向移动，CH3OH的体积分数是增大的，D不正确；故选B。