2023年江苏高考 化学大一轮复习 专题7 第三单元 第3讲　实际工业生产中图像问题分类突破 （学案+课时精练 word版含解析）

第3讲　实际工业生产中图像问题分类突破 复习目标　1.加深外因对化学反应速率和化学平衡影响的理解。2.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。3.能正确解答实际工业生产中有关图像的问题。 1．控制反应条件的目的 (1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 (2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2．控制反应条件的基本措施 (1)控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 (2)提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 3．化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 4.平衡类问题需考虑的几个方面 (1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。 (2)原料的循环利用。 (3)产物的污染处理。 (4)产物的酸碱性对反应的影响。 (5)气体产物的压强对平衡造成的影响。 (6)改变外界条件对多平衡体系的影响。 一、投料比、转化率相关图像 1．在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2＋O2SO3，原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m＝]不同时，SO2的平衡转化率与温度(t)的关系如图所示： (1)图中m1、m2、m3的大小顺序为_____。反应的化学平衡常数Kp表达式为_____(用平衡分压代替平衡浓度表示)。 (2)图中A点原料气的成分：n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)为_____ Pa(分压＝总压×物质的量分数)。 答案　(1)m1>m2>m3　Kp＝ (2)1 200 解析　(1)在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m变大，m越大，平衡转化率α(SO2)越小。 (2)A点二氧化硫的平衡转化率为88%，可进行如下计算： 　　　　 SO2(g) ＋O2(g)? SO3(g) 起始/mol 10 24.4 0 变化/mol 10×88% ×10×88% 10×88% 平衡/mol 10×12% 24.4－5×88% 10×88% 平衡时，混合气体总量为10×12%＋(24.4－5×88%)＋10×88%＋70＝100 mol。达平衡时SO2的分压p(SO2)＝×105＝1 200 Pa。 2．采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu—Mn合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。 主反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 副反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。 则催化剂中约为_____时最有利于二甲醚的合成。 答案　2.0 解析　由图可知当催化剂中约为2.0时，CO的转化率最大，生成的二甲醚最多。 二、选择最佳反应条件 3．汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝： 4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0 根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是_____；氨氮比一定时，在400 ℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是_____ _____。 答案　氨氮物质的量之比为1，温度为400 ℃ 在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 ℃温度较高，反应速率快 三、解释曲线发生某种变化的原因 4．汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，某研究小组在实验 ... ...