溫度引數在化工流程圖題中教學拓展

2022-12-01 15:54:02 字數 1257 閱讀 5914

摘要: 高考中化學工業流程圖題是必考題,題目中資訊往往會與溫度有關的問答,溫度作為乙個條件引數,在中學中只要求做定性要求,因此掌握一定的經驗技巧,在解題中應用很廣泛。

關鍵詞: 溫度催化化學平衡

中學化學中,涉及與溫度有關的題型很多,主要集中在化工流程題中。因為溫度一般作為乙個不變的引數,所以學生碰到此類題目相對比較棘手,失分很多。下面對中學中常見的與溫度有關的型別題作**。

一、化學反應速率

反應速率與溫度成正比,溫度越高,反應速率越快,對於可逆反應會同時提高正逆反應速率。溫度每公升高10℃,化學反應速率提高2~4倍。例如對於反應m+n=p,如果溫度每公升高10℃化學反應速率增大為原來的3倍。

在10℃時完成反應10%需81min,求在30℃時完成反應10%所需的時間。

二、化學平衡

溫度變化會引起化學平衡移動,因為反應會伴隨著熱量變化,溫度公升高平衡會向吸熱的反應方向移動,反之亦然。溫度公升高會促進水解和電離反應的進行,而且化學平衡常數只與溫度有關,特別是不同溫度下平衡常數,是近年來高考的熱點。題目**現溫度時,一定要考慮與平衡常數的關係。

可以從溫度與平衡常數的關係中得出反應進行的方向與反應熱的大小等,比如高爐煉鐵中發生的反應有:

(1)已知1100℃時,k=0.263溫度公升高,平衡常數k?搖?

搖 ?搖(增大,減少或不變);(2)1100℃時,測得高爐中c(co )=0.025mol/l,c(co)=0.

1mol/l,在這種情況下,該反應是否處於平衡狀態?搖?搖 ?

搖?搖(填是或否),此時反應速率是v正?搖 ?

搖?搖v逆(填》,<,=)。

以上兩題都是溫度與化學平衡的完美結合。再比如,往含ti 的溶液中鼓入高壓水蒸汽,可促進ti 水解,加速ti(oh) 生成,因為水蒸汽隱含條件溫度較高,促進水解。

三、溶解度

溶解度第一考慮的是氣體,一般水中溶解度隨溫度上公升而下降,比如在製備fe(oh) 時,所需蒸餾水必須煮沸除氧,氨水溶液中加熱可能直接逸出氨氣。再如海水中提取溴的過程中,往溴單質的水溶液中通空氣和水蒸汽,促進溴的揮發。其次是溶液,主要是結晶或重結晶的問題,有些物質的溶解度與溫度成正比,但也有成反比的,比如ca(oh) 溶解度隨溫度的公升高而下降,在題目中,經常會問到為何在溫度比較高時過濾等,主要是考慮溫度對溶解度的影響較大,應注意結合題意加以分析。

例如往li so 濃溶液中加入飽和na co 溶液,加熱至95℃,再過濾得到li co 固體。已知li co 在水中的溶解度隨著溫度的公升高而減小,最後一步過濾時應怎麼操作?本題問得比較特殊,過濾操作的條件,溶解度隨溫度公升高而減小,就是要盡可能保持顆粒狀,也就是要趁熱過濾。

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