第二章 第2节　习题课2　浓度时间图像　温度与转化率（课件 学案）高中化学 人教版（2019）选择性必修1

习题课2　浓度-时间图像　温度与转化率 学习目标 知识网络 1. 掌握浓度-时间图像的关系。2. 会分析常见的化学平衡综合图像。3. 了解温度与转化率、平衡转化率的关系。 浓度-时间图像 已知反应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： (1) 根据两步反应可判断X是反应物，Y是中间体，Z是生成物；则该图中曲线a表示为c(X)随t的变化曲线；随着反应的进行，c(X)减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大。 (2) t1 s时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)。 (3) t2 s时，c(Y)开始减小，则Y的消耗速率大于其生成速率。 (4) t3后，X全部被消耗，Y的起始量可以看作为c0，故Y浓度的变化量为c0－c(Y)，根据反应②，变化量之比等于化学计量数之比，则可得关系式：c(Z)＝2c0－2c(Y)。 温度与转化率、平衡转化率的关系 1. 转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和已达到平衡的平衡转化率，在审题时，一定要注意转化率是不是平衡转化率。 2. 转化率与温度 可逆反应(ΔH) 升高温度 吸热反应，ΔH>0 未达到平衡的，转化率增大 已达到平衡的，平衡转化率增大 放热反应，ΔH＜0 未达到平衡的，转化率增大 已达到平衡的，平衡转化率减小 3. 转化率-温度图像 对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，T1之前，反应未达到平衡，温度升高，N2的转化率不断增加；T1时反应达到平衡，继续升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率下降。 综合图像分析 1. 审图注意事项 (1)分析随着横坐标增加，纵坐标代表的物理量变化的含义； (2)解释曲线发生趋势变化(拐点)的原因(如温度对催化剂活性的影响)； (3)判断转化率是不是平衡转化率，条件变化，平衡移动的方向； (4)从图像中提取有关平衡数据，计算化学平衡常数(Kc、Kp)等。 2. 举例 (1) 在一密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化关系如图所示： ①比较压强：p1_____p2(填“>”“＜”或“＝”，下同)。 ②比较M、N两点的化学反应速率：v(M)_____v(N)。 ③对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(Kp)，则M点时平衡常数Kp＝_____(p1＝5 MPa，结果写分数)。 [分析] ①增大压强，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡向正反应方向移动，故CH3OH的物质的量增多，根据图像，同温下，p1对应甲醇的物质的量大于p2。②M、N两点温度相等，M点的压强大于N点的压强，压强越大，反应速率越快，即v(M)>v(N)。③在一密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2，M点时n(CH3OH)＝0.25 mol，列三段式： 　 　　　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 开始/mol 　1 　　2 　　　　 0 反应/mol 　 0.25 　0.50 　　　 0.25 平衡/mol 　 0.75 1.5 　　　 0.25 则M点时平衡常数Kp＝，将p1＝5 MPa代入，则Kp＝ MPa－2。 (2) 在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。 图中m1、m2、m3的大小顺序为_____。 [分析]m＝，m越大，SO2转化率越小，根据图像可知，m1>m2>m3。 (3) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5催化，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。 ①在＝1条件下，最佳温度应控制在_____左右。 ②若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是_____ _____。 ③用平衡移动原理解释为什么加入CO后NO转化为N2的转化率增大：_____ _____。 [分析]①由图可知，在＝1条件下，温度为870 K(写860～880 K也可)左右时，NO还原为N2的转化率接近100%。②该反应放热，升高温度，不利于反应正向进行。③加入的CO会与NO的分解产物O2发生反 ... ...