《高考化学复习：化学平衡移动（全市空中课堂用精品）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学复习：化学平衡移动（全市空中课堂用精品）（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学平衡 2010 2019年高考全国卷考情一览表 3 命题方向 结合化学反应速率 化学平衡常数 化学平衡图像等综合考查化学平衡移动相关知识 联系生产 生活实际考查学生的知识运用能力是高考命题的热点 1 化学平衡是高考必考点 高频考点 2 高考中化学平衡与化学反应速率 化学平衡常数等知识点交错考查 考点分析 学习目标 知识目标 1 化学平衡状态的判断 2 化学平衡移动 勒夏特列原理 b 多个变量 Qc与K比较 c 化学平衡图像的处理 能力目标 能够快速分辨考题考点 化学平衡状态 化学平衡状态 1 正 A 逆 A 2 变量不变 例1 对可逆反应4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g
2、下列叙述正确的是 A 达到化学平衡时4v正 O2 5v逆 NO B 若单位时间内生成xmolNO的同时 消耗xmolNH3 则反应达到平衡状态C 达到化学平衡时 若增大容器容积 则正反应速率减小 逆反应速率增大D 化学反应速率关系 2v正 NH3 3v正 H2O A 化学平衡状态 例2 在一绝热 不与外界发生热交换 的恒容容器中 发生反应 2A g B s C g D g 下列描述中能表明反应已达到平衡状态的个数是 容器内温度不变 混合气体的密度不变 混合气体的压强不变 混合气体的平均相对分子质量不变 C g 的物质的量浓度不变 某时刻v A 2v C 且不等于零 容器内A C D三种气体的浓
3、度之比为2 1 1 单位时间内生成nmolD 同时生成2nmolAA 4B 5C 6D 7 化学平衡状态 典例 C 化学平衡移动 勒夏特列原理 勒夏特列原理 平衡移动原理 如果改变影响化学平衡的条件之一 如温度 压强 或者参加反应的化学物质的浓度 平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动 催化剂可以同等程度的增大或减小正逆化学反应速率 所以不可以使化学平衡移动 充入惰性气体 恒容不移动 恒压移动 相当于减压 向气体分子数增大方向移动 升高温度 平衡向吸热方向进行 平衡后 反应体系温度仍然升高 提高压强 平衡向气体分子数减小方向进行 平衡后反应体系压强仍然升高 增大某物质浓度 平衡向减小该物质浓度方
4、向移动 平衡后 反应体系中该物质浓度仍然增大 例3 已知反应CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 在一定温度和压强下于密闭容器中 反应达到平衡 下列叙述正确的是 A 升高温度 K增大B 减小压强 n CO2 增加C 更换高效催化剂 CO 增大D 充入一定量的氮气 n H2 不变 平衡移动 勒夏特列原理 典例 D 外界条件变化 平衡移动方向 导致结果 温度 压强 浓度 催化剂 正向移动 逆向移动 转化率 平衡常数 三步曲 例4 反应CO 2H2CH3OH 在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1 2充入CO和H2 200 时n H2 随时间的变化如下表所示 200 时 该反应的平衡常
5、数K 向上述200 达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO 2molH2 2molCH3OH 保持温度不变 则化学平衡 填 正向 逆向 或 不 移动 正向 平衡移动 Qc与K比较 典例 6 25 多个变量 是指增加或减少参加反应个物质的物质的量或者物质的量浓度 如果是温度 压强 浓度等的同时变化 处理方法参照 化学平衡图像 的处理 化学平衡图像 解题步骤 1 先拐先平数值大 2 定一议二 化学平衡图像 典例 例4 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像 其中图像和实验结论表达均正确的是 A 是其他条件一定时 反应速率随温度变化的图像 正反应 H 0B 是在平衡体
6、系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C 是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像 a是使用催化剂时的曲线D 是一定条件下 向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像 压强p1 p2 C 学习目标 知识目标 1 化学平衡状态的判断 2 化学平衡移动 勒夏特列原理 b 多个变量 Qc与K比较 c 化学平衡图像的处理 能力目标 能够快速分辨考题考点 2 某温度下 等物质的量的碘和环戊烯 在刚性容器内发生反应 起始总压为105Pa 平衡时总压增加了20 环戊烯的转化率为 该反应的平衡常数Kp Pa 达到平衡后 欲增加环戊烯的平衡转化率 可采取的措施有 填标号 A 通入惰性气体B 提高
7、温度C 增加环戊烯浓度D 增加碘浓度 直击高考2019全国2卷 89 3 40 3 56X104 BD 3 环戊二烯容易发生聚合生成二聚体 该反应为可逆反应 不同温度下 溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示 下列说法正确的是 填标号 A T1 T2B a点的反应速率小于c点的反应速率C a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D b点时二聚体的浓度为0 45mol L 1 直击高考2019全国2卷 CD 4 环戊二烯可用于制备二茂铁 Fe C5H5 2 结构简式为 后者广泛应用于航天 化工等领域中 二茂铁的电化学制备原理如下图所示 其中电解液为溶解有溴化钠 电解质 和环戊二烯的DMF溶液 D
8、MF为惰性有机溶剂 该电解池的阳极为 总反应为 电解制备需要在无水条件下进行 原因为 直击高考 直击高考2019全国2卷 Fe电极 Fe 2C5H6 Fe C5H5 2 H2 水会阻碍中间物Na的生成 水会电解生成OH 进一步与Fe2 反应生成Fe OH 2 例2 2019 全国3 28 15分 近年来 随着聚酯工业的快速发展 氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长 因此 将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点 回答下列问题 1 Deacon发明的直接氧化法为 4HCl g O2 g 2Cl2 g 2H2O g 下图为刚性容器中 进料浓度比c HCl c O2 分别等于1 1 4 1
9、7 1时HCl平衡转化率随温度变化的关系 直击高考2019全国3卷 可知反应平衡常数K 300 K 400 填 大于 或 小于 设HCl初始浓度为c0 根据进料浓度比c HCl c O2 1 1的数据计算K 400 列出计算式 按化学计量比进料可以保持反应物高转化率 同时降低产物分离的能耗 进料浓度比c HCl c O2 过低 过高的不利影响分别是 2 Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行 直击高考2019全国3卷 大于 O2和Cl2分离能较高 HCl转化率较低 116 4HCl g O2 g 2Cl2 g H2O g 3 在一定温度的条件下 进一步提高HCl的转化率的方法是 写出2种
10、4 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上 科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案 主要包括电化学过程和化学过程 如下图所示 负极区发生的反应有 写反应方程式 电路中转移1mol电子 需消耗氧气L 标准状况 直击高考2019全国3卷 增加反应体系压强 及时除去产物 Fe3 e Fe2 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 5 6 4HCl g O2 g 2Cl2 g H2O g 练1 2018 全国2 27 节选 CH4 CO2催化重整不仅可以得到合成气 CO和H2 还对温室气体的减排具有重要意义 回答下列问题 该催化重整反应的 H kJ mol 1 有利于提高CH4平衡转化率的
11、条件是 填标号 A 高温低压B 低温高压C 高温高压D 低温低压 化学平衡综合 练习 247 CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g A 练2 2018 全国3 28 节选 3 对于反应2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g 采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂 在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示 在343K下 要提高SiHCl3转化率 可采取的措施是 要缩短反应达到平衡的时间 可采取的措施有 及时移去产物 改进催化剂提高反应物压强 化学平衡综合 练习 化学平衡综合 练习 123 小于 AD 图 a 是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系
12、图 x 填 大于 或 小于 0 1 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 练3 2017 全国2 28 节选 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 C4H10 g C4H8 g H2 g H1已知 C4H10 g O2 g C4H8 g H2O g H2 119kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H3 242kJ mol 1反应 的 H1为 kJ mol 1 化学平衡综合 练习 2 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂
13、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 氢气是产物之一 随着n 氢气 n 丁烷 增大 逆反应速率增大 升高温度有利于反应向吸热方向进行 升高温度时 反应速率加快 丁烯高温裂解生成短碳链烃类 C4H10 g C4H8 g H2 g H1 化学平衡综合 练习 练4 已知CO2催化加
14、氢合成乙醇的反应原理为 2CO2 g 6H2 g C2H5OH g 3H2O g H 0 图1 图2分别是CO2的平衡转化率随压强及温度的变化关系 已知m为起始时的投料比 即m n H2 n CO2 1 图1中投料比相同 温度从高到低的顺序为 判断依据是 2 图2中m1 m2 m3从大到小的顺序为 判断依据是 T3 T2 T1 正反应放热 升高温度平衡逆向移动 温度越高 CO2的平衡转化率越小 所以T3 T2 T1 m1 m2 m3 保持n CO2 不变 增大n H2 平衡正向移动 CO2的平衡转化率增大 所以m1 m2 m3 练4 四省八校2020届高三第一次教学质量检测 甲烷水蒸气催化重整
15、是制备高纯氢的方法之一 甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g H 165 0kJ mol 1 1 欲增大CH4转化为H2的平衡转化率 可采取的措施有 填标号 A 适当增大反应物投料比n H2O n CH4 B 提高压强C 分离出CO2 2 H2用于工业合成氨 N2 3H22NH3 将n N2 n H2 1 3的混合气体 匀速通过装有催化剂的反应器反应 反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数 NH3 关系如图 反应器温度升高NH3的体积分数 NH3 先增大后减小的原因是 化学平衡综合 练习 AC 温度低于T0时未达平衡 温度升高 反应速率
16、加快 NH3的体积分数增大 高于T0时反应达平衡 由于该反应是放热反应 温度升高平衡常数减小 NH3的体积分数减小 练5 用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物 某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO 发生反应C s 2NO g N2 g CO2 g H 在T1 时 反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下 1 若30min后只改变某一条件 据上表中的数据判断改变的条件可能是 填字母编号 A 加入合适的催化剂B 适当缩小容器的体积C 通入一定量的NOD 加入一定量的活性炭 2 若30min后升高温度至T2 达到平衡时 容器中NO N2 CO2的浓度之比为2 3 3 则达到新平衡时NO的转化率 填 升高 或 降低 H 0 填 或 化学平衡综合 练习 BC 降低 练6 用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为 C s 2NO g N2 g CO2 g 向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO T 时 各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示 1 在10min时 若只改变某一条件使平衡发生移动 20min时重新达到平衡 则改变的条件是 2 在20min时 保持温度
