2016届高考化学大一轮复习课件(鲁科版)：第七章化学反应的方向、

第七章化学反应的方向、限度与速率

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化学反应速率和化学平衡的综合应用

化学反应速率和化学平衡的综合题涉及的知识点很多，考生复习时应 注意以下两点： 1.重点把握主干知识。主要包括影响化学反应速率和化学平衡的因 素；化学反应速率、化学平衡常数和转化率的计算公式和解题技巧； 图像的认知规律及图像与化学反应原理的联系等。

2.关注利用焓变和熵变判断反应方向、化学平衡常数等“新”内 容。分析化学反应进行的方向时，既要注意如果从固态物质或液态物 质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数气态物质生成多数 气态物质，体系的混乱度也增大，这时体系的熵值将增加，即ΔS> 0;又要认识到想要正确判断化学反应方向，必须综合考虑焓变和熵 变等方面。

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化学反应速率和化学平衡的综合应用

甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通 过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。 请回答下列问题：

(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定 条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g) 化率与温度、压强的关系如图所示。 CO(g)+3H2(g) Ⅰ。CH4的转

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化学反应速率和化学平衡的综合应用

①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应 速率为________。 ②图中的p1________p2(填“<”、“>”或“=”),100 ℃时平衡常 数为________。 ③该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“<”、“>”或 “=”)。

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(2)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化 剂作用下能自发反应生成甲醇： CO(g)+2H2(g) A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO和3 mol H2 CH3OH(g) ΔH<0 Ⅱ。 ①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_______(填序号)。

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②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部 分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。

实验 T(℃ ) 编号 1 2 3 150 n 350

n(CO)/n( H2 ) 1/3 1/3 m

p(MP a) 0.1 5 5

a.上表中剩余的实验条件数据：n=________,m=________。 b.根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa下CO的 转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强px=_____MPa。

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化学反应速率和化学平衡的综合应用本题将化学平衡移动原理与化工生产、生活实际相结合，

考查考生

应用理论知识分析与解决问题的能力。 (1)①由100 ℃达到平衡时CH4的转化率为0.5可知，平衡时消耗CH4、 H2O(g)各0.5 mol,生成H2 1.5 mol、CO 0.5 mol,故v(H2)=1.5 mol/(5 min×100 L)=0.003 mol/(L· min)。②相同温度下，在p1条件下CH4的 转化率大，即有利于反应正向进行，可得p1<p2。100 ℃时平衡常数K =(0.015)3×0.005/(0.005×0.015)=2.25×10-4。③由于温度升高CH4的 转化率增大，即有利于反应正向进行，因此该反应的正反应为吸热反 应。该反应的正反应是气体分子数目增多的反应，是熵增的反应。

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化学反应速率和化学平衡的综合应用

(2)①升高温度，化学平衡逆向进行，产率降低，A不正确；选项C在 恒容条件下充入He,化学平衡不发生移动，产率不变，C不正确；选 项B和D均使化学平衡正向移动，产率增加。②显然该同学通过“控 制变量法”探究外界条件对化学平衡的影响，探究的前提是只能改变 一个条件，而其他条件不变，由此可得n=150,m=1/3。由于题给反 应是一个气体总体积减小的反应，压强越大，CH4的转化率也越大， 由此可得px=0.1 MPa。

【答案】 (2)①BD

(1)①0.003 0 mol/(L· min) ②a.150 1/3 b.0.1

②<

2.25×10-4 ③>

>

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