2018-2019學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期第十六周 圖像專題教學(xué)設(shè)計(jì).doc

2018-2019學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期第十六周 圖像專題教學(xué)設(shè)計(jì)課題圖像專題總課時2班級（類型）學(xué)習(xí)目標(biāo)熟練運(yùn)用化學(xué)平衡移動原理理解化學(xué)反應(yīng)原理圖像中“定點(diǎn)”的含義能用文字表達(dá)“化學(xué)反應(yīng)原理圖像”的含義重難點(diǎn)化學(xué)平衡移動原理的熟練運(yùn)用學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容教師反思【任務(wù)1一課堂小測】【任務(wù)2一考點(diǎn)分析】一、化學(xué)平衡移動原理工具的熟練運(yùn)用【例題1】對于反應(yīng)mA(g) + nB(g)pC(g) H= QkJmol1，物質(zhì)C的體積分?jǐn)?shù)隨時間的變化如圖所示：則：（1）p1和p2的關(guān)系是；（2）m + n和p的關(guān)系是；（3）T1和T2的關(guān)系是；（4）Q和0的關(guān)系是?！揪毩?xí)1】一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間變化趨勢符合下圖所示的是二、對化學(xué)反應(yīng)原理圖像中“定點(diǎn)”的含義理解【例題2】反應(yīng)+57 KJ/mol，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示，下列說法正確的是（）AA、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：ACBA、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺C由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法DA、C兩點(diǎn)氣體的平均相對分子質(zhì)量：AC【練習(xí)2】在一定條件下，反應(yīng)：2NO +O22NO2H 0中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度T變化關(guān)系曲線如圖所示，圖中有a、b、c、d四個點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v正v逆的點(diǎn)是（）Aa Bb Cc Dd【練習(xí)3】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，在一定條件下，使反應(yīng)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的情況如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是（）A反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：ab段小于bc段三、用文字表達(dá)“化學(xué)反應(yīng)原理圖像”的含義【例題3】甲醇既是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=99kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=58kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=41 kJmol-1回答下列問題：（1）反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K1，圖1中能正確反映平衡常數(shù)K1隨溫度變化關(guān)系的曲線為（填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由是。（2）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而（填“增大”或“減小”），其原因是圖2中的壓強(qiáng)由大到小為，其判斷理由是?！揪毩?xí)4】乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法生產(chǎn)。乙烯氣相直接水合反應(yīng)：=下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中）。（1）列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），。（2）圖中壓強(qiáng)（）的大小順序?yàn)?，理由是。?）氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290、壓強(qiáng)6.9 MPa，。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有、?！救蝿?wù)3一能力提升】1、一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是A.在050min之間，pH =2和PH= 7時R的降解百分率相等B.溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越小C.R的起始濃度越小，降解速率越大D.在2025min之間，pH = 10時R的平均降解速率為0.04molL-1min-12、反應(yīng)A(g) B(g) +C(g)在容積為1.0L的密閉容器中進(jìn)行，A的初始濃度為0.050mol/L。溫度T1和T2下A的濃度與時間關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）上述反應(yīng)的溫度T1T2，平衡常數(shù)K(T1)K(T2)。（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）若溫度T2時，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，A的轉(zhuǎn)化率為70%，則：平衡時體系總的物質(zhì)的量為。反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。反應(yīng)在05min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(A)=。5、工業(yè)上可用煤制天然氣，生產(chǎn)過程中有多種途徑生成CH4。（1）寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式。已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H41kJmol1C(s)+2H2(g)CH4(g)H73kJmol1 2CO(g)C(s)+CO2(g)H171kJmol1（2）另一生成CH4的途徑是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他條件相同時，H2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。該反應(yīng)的H0（填“”、“”或“”）。實(shí)際生產(chǎn)中采用圖中M點(diǎn)而不是N點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和平衡知識，同時考慮生產(chǎn)實(shí)際，說明選擇該反應(yīng)條件的理由_。（3）某溫度下，將0.1 mol CO和0.3 mol H2充入10L的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)，平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為80%，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。（寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）3、二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新能源。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1(ii) CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1水煤氣變換反應(yīng)：(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1二甲醚合成反應(yīng)：(iv) 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5kJmol-1回答下列問題：（1）Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是（以化學(xué)方程式表示）：。（2）分析二甲醚合成反應(yīng)(iv)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響。（3）由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為：。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響（4）有研究者在催化劑（Cu-Zn-Al-O和A12O3)、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如右圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是（5）二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生個電子的電量。 學(xué)習(xí)記錄及反思糾錯歸納整理：化學(xué)反應(yīng)原理的圖像專題（參考答案）【例題1】【拓展訓(xùn)練1】A【例題2】C【拓展訓(xùn)練2】D【拓展訓(xùn)練3】D【例題3】答案：（1）a反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變??；（2）減小；升高溫度時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；p3p 2p 1；相同溫度下，由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高?！就卣褂?xùn)練4】答案：（1）（2）反應(yīng)分子數(shù)減少，相同溫度下，壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高（3）將產(chǎn)物乙醇液化移去增加比課后練習(xí)：1、A2、答案：B3、答案：A4、答案：（1）小于小于（2）0.085mol 0.082mol/L-10.007molL-1min-15、（1）CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H162kJmol1（3分，熱化學(xué)方程式2分，數(shù)據(jù)1分）（2）（3分）相對于N點(diǎn)而言，采用M點(diǎn)，溫度在500-600K之間，溫度較高，反應(yīng)速率較快，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率也較高，壓強(qiáng)為常壓對設(shè)備要求不高。（3分）（7分） CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)起始時各物質(zhì)濃度/ molL1：0.010 .03 0 0平衡時各物質(zhì)濃度/ molL1 0.0020.0060.008 0.008 （以上3分）K0.14106（1分）（1分）（2分，數(shù)據(jù)和單位各1分）6、答案：(1)Al2O3(鋁土礦)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4、NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3、2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)()平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大；生