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(共23張PPT)
第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率
2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)
選擇性必修第一冊(cè)魯科版
微項(xiàng)目 探討如何利用工業(yè)廢氣中的二氧化碳合成甲醇
1.（2024河南商丘檢測(cè)）為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”，利用合成 的反應(yīng)如下：
Ⅰ.
Ⅱ. （副反應(yīng)）
已知溫度對(duì)、 的平衡產(chǎn)率影響如圖所示，下列說(shuō)法中正
確的是( )
B
A.
B.可以通過(guò)使用合適的催化劑提高 的選擇性
C.增大壓強(qiáng)可以加快反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率，對(duì)反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)速率無(wú)影響
D.實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一定要在較低溫度下才能提高 的產(chǎn)率
【解析】 A（×）由圖可知，升高溫度，一氧化碳的產(chǎn)率增大、甲醇的產(chǎn)率減小，說(shuō)明
反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)， 。
B（√）催化劑具有選擇性，選用合適的催化劑可以減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高甲醇的選
擇性。
C（×）“四方面”——化學(xué)反應(yīng)速率，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ都是有氣體參加和生成的反應(yīng)，增
大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率和反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)速率均增大。
D（×）“四方面”——化學(xué)反應(yīng)限度，反應(yīng)Ⅰ是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，適當(dāng)降低溫
度和增大壓強(qiáng)都能提高甲醇的產(chǎn)率。
2.（2024廣東深圳外國(guó)語(yǔ)學(xué)校段考，雙選）在 恒容密閉容器中
充入、，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： ，
的平衡轉(zhuǎn)化率 與溫度、壓強(qiáng)之間的關(guān)系如圖所示。
下列推斷正確的是( )
BC
A.工業(yè)上，利用上述反應(yīng)合成甲醇，溫度越高越好
B.圖像中代表壓強(qiáng)，與代表不同溫度，且
C.圖像中點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)
D.若維持溫度和容器體積不變，再充入、，達(dá)到平衡時(shí) 的轉(zhuǎn)化率
不變
【解析】 第一步：明確橫、縱軸的含義 縱軸代
表 的平衡轉(zhuǎn)化率，橫軸代表溫度或壓強(qiáng)。
A（×）“四方面”——化學(xué)反應(yīng)限度，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反
應(yīng)，升高溫度，雖然化學(xué)反應(yīng)速率加快，但平衡逆向移動(dòng)，甲醇
的產(chǎn)率減小，故利用該反應(yīng)合成甲醇時(shí)溫度不是越高越好。
B（√）代表壓強(qiáng)，與代表不同溫度，且 。
C（√）圖像中點(diǎn)時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為 ，列三段式：
平衡常數(shù) 。
D（×）該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，若維持溫度
和容器體積不變，再充入、 ，相當(dāng)于增大壓
強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí) 的轉(zhuǎn)化率增大。
3.（2024四川綿陽(yáng)南山中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校月考）探究 合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，
有利于提高的產(chǎn)率。以、為原料合成 涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列問(wèn)題：
（1） _______ 。
【解析】 分析三個(gè)熱化學(xué)方程式，可應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算，
。
（2） 不同壓強(qiáng)下，按照投料，實(shí)驗(yàn)測(cè)定 的平衡轉(zhuǎn)化率和
的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
甲
乙
已知：的平衡轉(zhuǎn)化率
的平衡產(chǎn)率
其中縱軸表示平衡轉(zhuǎn)化率的是圖____（填“甲”或“乙”）；壓強(qiáng)、、 由大到小
的順序?yàn)開__________;圖乙中 時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是________________
_________________________________________________________。
乙
、、
時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主，反應(yīng)Ⅲ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒(méi)有影響
【解析】 反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，故低溫階段，溫度越高， 的平衡轉(zhuǎn)化率越低，而反應(yīng)
Ⅲ為吸熱反應(yīng)，溫度較高時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，則溫度越高， 的平衡轉(zhuǎn)化率越高，
即圖乙的縱軸表示的是 的平衡轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ為氣
體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此壓強(qiáng)越大， 的平衡轉(zhuǎn)化率越高，故壓強(qiáng)由大到小的順序
是、、 。反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，溫度較高時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，且反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)前后
氣體分子數(shù)相等，故 的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不再受壓強(qiáng)影響。
（3） 為同時(shí)提高的平衡轉(zhuǎn)化率和 的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為___
（填標(biāo)號(hào)）。
A
A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓
【解析】 由上述分析知，圖甲、圖乙的縱軸分別表示的平衡產(chǎn)率、 的平衡
轉(zhuǎn)化率，且 ，分析圖像可知，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為低溫、高壓，A項(xiàng)正確。
4.（2024湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考）二氧化碳加氫制甲醇是碳中和的一個(gè)重要研究方
向。在恒壓條件下，將和 充入密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：
Ⅰ：
Ⅱ：
Ⅲ：
回答下列問(wèn)題：
圖 1
（1） 平衡轉(zhuǎn)化率、 選擇
性（產(chǎn)物中 的物質(zhì)的量與參加反應(yīng)
的物質(zhì)的量之比，用表示）、 選
擇性（產(chǎn)物中的物質(zhì)的量與參加反應(yīng)
的物質(zhì)的量之比，用 表示）隨溫度變化
如圖1所示。
① 反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)活化能為 ，逆
反應(yīng)活化能為，則___
（填“ ”“ ”或“ ”）。
【解析】 根據(jù)蓋斯定律知反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)Ⅰ，即 ，又
，故正 逆。
圖 1
② 圖1中表示的曲線是__，曲線 隨
溫度升高而升高的原因是________________
______________________________________
___________。
溫度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均逆向移動(dòng)，但反應(yīng)Ⅲ平衡移動(dòng)受溫度影響更大
【解析】 三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨著溫
度升高減小，又與 的和是
，故曲線表示 隨溫度的變化；
三個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行且均為放熱反應(yīng)，隨著溫度升高減小、可能增大，故曲線 表
示隨溫度的變化，曲線表示隨溫度的變化，曲線 隨溫度升高而升高的原因是溫
度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均逆向移動(dòng)，但反應(yīng)Ⅲ平衡移動(dòng)受溫度影響更大。
③ 已知時(shí)，， ，反應(yīng)Ⅱ的分壓平衡常數(shù)
______（保留2位有效數(shù)字）。
0.012
圖 1
【解析】 時(shí)，，所以參與反應(yīng)的 的物質(zhì)的量為
，由可得平衡時(shí)， 的物質(zhì)的量分
別為， 。
平衡狀態(tài)物質(zhì)的量為 ，根據(jù)氧元素守恒可得平衡狀
態(tài) ，根據(jù)氫元素守恒可得平衡
狀態(tài) ，
。
根據(jù)題目信息列出方程 、
、，故 的平衡量
為
（【點(diǎn)撥】根據(jù)題干信息無(wú)法求出、、
的具體值，對(duì)代數(shù)式進(jìn)行變形，整體代入求解）
，
的平衡量為 ，故反應(yīng)Ⅱ的分壓平衡常數(shù)
。
（2） 為探究原料氣中混雜對(duì)反應(yīng)的影響，測(cè)得平衡轉(zhuǎn)化率 、平衡時(shí)
與初始物質(zhì)的量之比 隨原料氣中 的變化如圖2所示。
圖 2
① 圖2中隨的增大降低而 升高的原因是 ___________________________
____________________________________________________________________________
_______________________ ；當(dāng)時(shí)，，則
_____。
0.25
圖 2
增大，與反應(yīng)的 變
多，與反應(yīng)的變少，所以降低； 增大，反應(yīng)Ⅲ進(jìn)行程度更大，產(chǎn)生
變多，所以 升高
【解析】 初始投料為和，時(shí)， ，平衡
狀態(tài)時(shí)，所以， ，
根據(jù)碳元素守恒， ，所以
。
圖 2
圖 2
② 下列措施能提高 值的是_____（填標(biāo)號(hào)）。
AD
A.恒容條件通入
B.恒容條件通入氬氣
C.選用更高效的催化劑
D.將尾氣進(jìn)行循環(huán)使用
【解析】 A（√）恒容條件通入 ，平衡正向移
動(dòng)生成更多的， 增大。
B（×）恒容條件通入氬氣平衡不發(fā)生移動(dòng)， 不變。
C（×）催化劑不改變平衡狀態(tài)， 不變。
D（√）將尾氣進(jìn)行循環(huán)使用會(huì)使與反應(yīng)生成更多的， 增大。
5.（2023四川成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期中）甲醇是重要的化工原料。
利用和 在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為
。一定比例
的和 在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)12小時(shí)，體系中甲
醇產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如圖所示。
當(dāng)溫度為時(shí)，圖中點(diǎn)________（填“處于”或“不處于”）平衡狀態(tài)。 之后，
甲醇產(chǎn)率下降的原因是________________________________________________________
_____。
不處于
正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，且催化劑活性降低
【解析】 該反應(yīng)放熱，溫度升高，甲醇的平衡產(chǎn)率下降，而 點(diǎn)后，溫度升高甲醇的產(chǎn)
率升高，說(shuō)明 點(diǎn)甲醇產(chǎn)率沒(méi)有達(dá)到最大，不處于平衡狀態(tài)。正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
之后，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，且催化劑活性降低，甲醇產(chǎn)率下降。

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