鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第2章 化学反应的方向、限度与速率 教考衔接4 转化率— 温度图像分析及应用.pptVIP

深挖教材1.教材模型及分析教材模型图1图2模型分析图1为反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中,NH3的物质的量分数在不同温度、压强下的变化曲线。可以看出,温度一定时,压强增大,NH3的物质的量分数增大,因为该反应为气体系数减小的可逆反应;压强一定时,升高温度,NH3的物质的量分数减小,因为该反应为放热反应,ΔH0。图2为反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中,NO的平衡转化率在不同温度、压强下的变化曲线。可以确定图像中p2p1,该反应为放热反应,ΔH0。2.模型应用与指导图像中,横坐标为温度,纵坐标可为物质的量分数、气体体积分数、转化率或含量等,体现出随着温度的升高,某物质的含量或反应物的转化率等物理量随温度变化的曲线,据此可以判断该反应是吸热反应还是放热反应。同一坐标系中还可以绘制多条等压线,根据不同的等压线确定反应中气体系数的关系。这类图像也可以压强为横坐标,坐标系中绘制多条等温线,同样可研究温度、压强的规律。链接高考模型应用1——焓变的判断(简单应用)1.(2022·广东卷)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ΔH0B.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C解析从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减小,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH0,故A错误;从图示可以看出,氢气平衡时的物质的量小于1mol,由元素守恒可知n(H2O)+n(H2)=4mol,n(BaSO4)+n(BaS)=1mol,且BaSO4的物质的量变化趋势与H2相同,因此最上面的曲线为n(H2O),a为n(BaS),最下面曲线为n(BaSO4),故B错误;容器容积固定,向容器中充入惰性气体,H2(g)和H2O(g)的物质的量浓度不变,平衡不移动,故C正确;BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,平衡不移动,H2的平衡转化率不变。解题指导(1)关键信息获取:①n(H2)随温度升高而减小;②起始组成:4molH2和1molBaSO4;③反应为BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)。(2)信息加工应用:①温度升高,n(H2)减少,说明正反应为吸热反应;②反应过程中存在n(H2O)+n(H2)=4mol,n(BaSO4)+n(BaS)=1mol;③BaSO4和H2为反应物,随温度升高,二者物质的量的变化趋势相同。模型应用2——压强的判断(复杂应用)2.(2023·全国新课标卷,29题节选)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。图1图2(1)图中压强由小到大的顺序为____________________,判断的依据是______________________________________________________________。p1p2p3该反应是气体体积减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,氨的摩尔分数增大(2)进料组成中含有惰性气体Ar的图是____________。?图2解析(1)合成氨的反应为气体体积减小的反应,同一温度下,增大压强,平衡向生成氨的方向移动,氨的摩尔分数增大,故图中压强p1p2p3。(2)混有Ar的混合气中,N2、H2含量降低,Ar起到“稀释”作用,均不利于合成NH3,同温、同压下,NH3的摩尔分数减小,因此图2符合题意。模型应用3——不同投料比的判断(复杂应用)A.x1x2B.反应速率:vb(正)vc(正)C.点a、b、c对应的平衡常数:KaKb=KcD.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态B解析一定条件下,增大H2O(g)的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1x2,A正确;b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:vb(正)vc(正),B错误;由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:KaKb=Kc,C正确;该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,D正确。模型应用4——多曲线的判断(复杂应用)4.(2022·江苏卷)乙醇-水催化重