）鲁科版选择性必修1 2023版高中化学第2章化学反应的方向限度与速率微项目2探讨如何利用工业废气课件 学案含答案（2份打包

(课件网) 微项目　探讨如何利用工业废气 中的二氧化碳合成甲醇 ———化学反应选择与反应条件优化 学业基础 核心素养 当堂评价 【学业要求】 1.通过利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇反应的选择以及对反应条件的优化，体会反应的焓变、熵变、化学平衡和速率相关知识的应用价值，形成从物质转化以及反应的方向、限度、快慢等多个角度综合分析、解决工业生产实际问题的基本思路。 2．通过本项目的学习，树立绿色化学理念，认识到利用化学反应将无用物质转化为有用物质是解决环境问题的重要途径之一。 学业基础 1.化学反应方向的判据 (1)焓判据：放热过程中体系能量_____，ΔH_____0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。 (2)熵判据：体系的混乱度_____，即熵增，ΔS>0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减的过程也可能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。 (3)复合判据 ΔH－TΔS 降低 ＜ 增加 正向能自发进行 达到平衡状态 正向不能自发进行 2．反应条件对化学平衡的影响 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向_____方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向_____方向移动 正反应 逆反应 压强(对有气体存在的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向_____的方向移动 减小压强 向_____的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 _____ 温度 升高温度 向_____反应方向移动 降低温度 向_____反应方向移动 催化剂 使用催化剂 _____ 气体体积减小 气体体积增大 平衡不移动 吸热 放热 平衡不移动 3.反应因素对化学反应速率的影响 影响因素 影响结果(其他条件不变) 浓度 固体或纯液体 浓度为常数，增加反应物的量，反应速率_____(固体物质的表面积影响反应速率) 气体或溶液 增大反应物的浓度，反应速率_____ 温度 升温 反应速度_____ 降温 反应速率_____ 催化剂 使用催化剂能同时同倍改变正、逆反应的速率 压强 加压(缩小体积) 对有气体参加的反应，正、逆反应速率均_____ 减压(扩大体积) 对有气体参加的反应，正、逆反应速率均_____ 不变 加快 加快 减慢 加快 减小 核心素养 目标一　选择合适的化学反应 甲醇是一种基础有机化工原料，广泛应用于有机合成、医药、燃料、高分子等化工生产领域，其消费量在有机原料中仅次于乙烯、丙烯和苯，位居第四位。利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇，还需要寻找氢源。如果选取常见的氢气或水作为氢源，可能设计出以下两个反应。 ①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ②CO2(g)＋2H2O(g)===CH3OH(g)＋O2(g) 【活动探究】 1．分析判断利用CO2合成甲醇的两个反应能否正向自发进行，应选用哪个反应合成甲醇？ 2．在利用反应①合成甲醇时，可能会伴随如下副反应： CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.17 kJ·mol－1　ΔS＝＋42.08 J·mol－1·K－1。判断此反应能否正向自发进行。 提示：反应①的ΔH＜0，ΔS＜0，因此在低温时ΔH－TΔS＜0，反应正向自发进行。反应②的ΔH＞0，ΔS＜0，因此在任何温度下ΔH－TΔS均不能为负值，反应正向不能自发进行。因此应选用反应①合成甲醇。 提示：由于此反应ΔH＞0，ΔS＞0，因此在高温时ΔH－TΔS＜0，反应正向自发进行。 状元随笔　反应①更适宜于甲醇的工业生产。在ΔG＝ΔH－TΔS中，ΔG＜0时反应能自发进行。在反应①中，当T＜K时，ΔG＜0；在反应②中，[676.48×1 000－T(－43.87)]恒大于0。所以反应①更适宜于甲醇的工业生产。 [提升1]　我国科学家研制出CO2与H2合成甲醇的高效催化剂。下列有关说法错误的是(　　) A．有利 ... ...