《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

一、曲线上特殊点的分析
1. 用$(NH_{4})_{2}CO_{3}$捕碳的反应：$(NH_{4})_{2}CO_{3}(aq)+H_{2}O(l)+CO_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{4}HCO_{3}(aq)$。为研究温度对$(NH_{4})_{2}CO_{3}$捕获$CO_{2}$效率的影响，将一定量的$(NH_{4})_{2}CO_{3}$溶液置于密闭容器中，并充入一定量的$CO_{2}$气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得$CO_{2}$气体浓度，得到趋势图如图。
　　　　　　　　　　
(1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为$v_{逆}(c)$______(填“＞”“=”或“＜”) $v_{正}(d)$。
(2)b、c、d三点的平衡常数$K_{b}$、$K_{c}$、$K_{d}$从大到小的顺序为____________。
(3)$T_{3}～T_{4}$温度区间，容器内$CO_{2}$气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是____________________。

答案： 热点强化20
热点专练
1.
(1)＜
(2)$K_{b}＞K_{c}＞K_{d}$
(3)$T_{3}～T_{4}$温度区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于$CO_{2}$的捕获

2. [2020·天津，16(4)]用$H_{2}$还原$CO_{2}$可以在一定条件下合成$CH_{3}OH$(不考虑副反应)：$CO_{2}(g)+3H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)$ $\Delta H＜0$。恒压下，$CO_{2}$和$H_{2}$的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示；其中分子筛膜能选择性分离出$H_{2}O$。
　　　　
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为____________________。
②P点甲醇产率高于T点的原因是____________________。
③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为__________℃。

答案： 2.①该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小) ②分子筛膜从反应体系中不断分离出$H_{2}O$，有利于反应正向进行，甲醇产率升高 ③210

3. [2020·山东，18(3)]探究$CH_{3}OH$合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高$CH_{3}OH$的产率。以$CO_{2}$、$H_{2}$为原料合成$CH_{3}OH$涉及的主要反应如下：
Ⅰ.$CO_{2}(g)+3H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)$ $\Delta H_{1}=-49.5\ kJ·mol^{-1}$
Ⅱ.$CO(g)+2H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3}OH(g)$ $\Delta H_{2}=-90.4\ kJ·mol^{-1}$
Ⅲ.$CO_{2}(g)+H_{2}(g)\rightleftharpoons CO(g)+H_{2}O(g)$ $\Delta H_{3}$
不同压强下，按照$n(CO_{2}):n(H_{2}) = 1:3$投料，实验测定$CO_{2}$的平衡转化率和$CH_{3}OH$的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
　　
已知：$CO_{2}$的平衡转化率=$\frac{n(CO_{2})_{初始}-n(CO_{2})_{平衡}}{n(CO_{2})_{初始}}\times100\%$
$CH_{3}OH$的平衡产率=$\frac{n(CH_{3}OH)_{平衡}}{n(CO_{2})_{初始}}\times100\%$
其中纵坐标表示$CO_{2}$平衡转化率的是图__________(填“甲”或“乙”)；压强$p_{1}$、$p_{2}$、$p_{3}$由大到小的顺序为__________；图乙中$T_{1}$温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是____________________。

答案： 乙 $p_{1}＞p_{2}＞p_{3}$ $T_{1}$时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响