2019高考化学二轮复习 微专题4 陌生平衡图像的理解与分析教案

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1、微专题4　陌生平衡图像的理解与分析近三年全国卷考情年份题号考查点2016年全国Ⅰ27浓度—浓度2016年全国Ⅱ27温度—产率n(氨)/n(丙烯)——产率2016年全国Ⅲ27Tlg(pe/Pa)2017年全国Ⅰ27时间—浸出率2017年全国Ⅱ27温度—平衡转化率n(H2)/n(丁烷)——丁烯产率温度—产率2017年全国Ⅲ27温度—溶解度28时间—浓度2018年全国Ⅱ27温度—积碳量时间—积碳量2018年全国Ⅲ28时间—转化率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　从近三年Ⅱ卷对图像的考查看,体现出以下几个特点:1.稳定。几乎是每年都会出现,特别是温度、时间—产率(

2、转化率)出现频率比较高。虽然2018年的Ⅰ卷中没出现图像,但在28题中给出了分压与时间的表格,其难度也比较大。2.创新。除了常见的图像。2016年的n(氨)/n(丙烯)—产率;2017年的n(H2)/n(丁烷)—丁烯产率;2018年的温度—积碳量、时间—积碳量,每年都会出现一个新的坐标物理量。所以掌握图像的数学意义,冷静分析图像蕴藏的化学、物理过程,才可遇变不惊,妥善应答。通过图像图表描述试题信息是高考化学常用的考查方式,在Ⅱ卷中的速率、平衡图像开始逐渐打破传统的图像模式,反应体系不再局限于气体间的反应,开始增加溶液中反应的图像。横纵坐标也不再局限于时间、温度

3、、压强、速率、转化率等常见的物理量,开始引入更多的变量,如物质的量之比、气体分压的负对数等来增加新颖度、陌生度,属于高区分度试题。这类试题对考生的数理逻辑思维判断有较高的要求。但任何图像都是函数关系的形象化表达,不管图像的形式多么怪异复杂,最终所表达的还是两个变量的关系。1.首先明确横纵坐标的含义2.在上述基础上分析出图像中起点、终点、拐点的意义,这些往往代表一个反应阶段的结束或条件的改变。分清直线(水平段居多)、曲线的变化(上升、下降、平缓、转折等),同时对走势有转折变化的曲线,要分段分析,找出各段曲线的变化趋势及其含义,每一段可能发生了不同的反应。3.当有

4、两个条件因素对一个事件的影响相反时,事件的最终发展方向由影响大的因素决定。但两个条件的影响程度可能会发生转变,此时事件的发展方向会发生转折。【例题】(2017·全国Ⅱ卷,27)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)　ΔH1已知:②C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g)　ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反应①的ΔH1为　　　　kJ·mol-1

5、。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x　　　　0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是　　　　(填标号)。 A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 　。 (3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增

6、大的原因可能是 　; 590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 　。 思路点拨:(1)观察反应特点:气体体积增大,吸热反应。(2)观察图(a)特点,同一温度下xMPa下平衡转化率更高,利于正反应,xMPa是低压。(3)图(b)横坐标的意义:氢气与丁烷的物质的量之比,观察反应特点考虑氢气对反应的影响。(4)注意到丁烯产率的降低伴随着副产物的增加,分析此两者的关系。解析:(1)反应①=②-③,则ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=+123kJ·mol-1。反应①是分子数增大的反应,随压强的增大,平衡逆向移动,平衡转

7、化率降低,所以x小于0.1。因正向反应是一个分子数增大的吸热反应,所以产率提高采取的措施是A、D。(2)因为反应①中生成H2,所以随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大,丁烯的产率降低。(3)反应正向为吸热反应,所以590℃前升高温度,平衡正向移动,而升高温度时,反应速率加快,单位时间内产生丁烯更多,590℃以后,高温使丁烯裂解生成短碳链烃类,故丁烯产率降低。答案:(1)123　小于　AD(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行　温度升高反应速率加快　丁烯高温裂解生成短链烃类1.(201

8、6·全国Ⅱ卷,27)丙烯腈()是一种重