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文档简介
最具价值的知识是关于方法的知识。——查尔斯·罗伯特·达尔文化学平衡高三化学组高三化学二轮专题复习1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算,能正确计算化学反应的转化率(α)。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响能用相关理论解释其一般规律。考纲引领核心素养
培养学生用变化观念与平衡思想分析问题,善于运用证据推理与模型认知来解决问题,培养学生具有严谨的科学态度与社会责任感。高考示例考查内容2017全国Ⅲ,28考点一学平衡状态及平衡移动2017全国Ⅰ,28;2016全国Ⅰ,27;Ⅱ27;Ⅲ,272015全国Ⅰ,28;Ⅱ,27考点二化学平衡常数及转化率的相关计算2017全国Ⅱ,27;2016全国Ⅰ,27;Ⅱ27;Ⅲ,272015全国Ⅰ,28;Ⅱ,27考点三化学平衡图像【考点一】化学平衡状态及平衡移动[真题示例1]2017·新课标Ⅲ·28节选)298K时,将20mL3xmol•L﹣1Na3AsO3、20mL3xmol•L﹣1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO33﹣(aq)+I2(aq)+2OH﹣⇌AsO43﹣(aq)+2I﹣(aq)+H2O(l)。下列可判断反应达到平衡的是
(填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I﹣)=2v(AsO33﹣)c.c(AsO43﹣)/c(AsO33﹣)不再变化d.c(I﹣)=ymol•L﹣1【规律小结1】化学平衡状态直接标志________________________
间接判断方法______________________________υ正(A)=υ逆(A)
各组分含量不变逆向相等,变量不变ac
逆正【变式训练1】
汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填编号)。
BD
[真题示例2](双选)(2014·江苏高考·15)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)【规律小结2】平衡移动方向判断依据_________________。
容器编号温度(℃)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)Ⅰ3870.200.0800.080Ⅱ3870.40
Ⅲ2070.200.0900.090
下列说法正确的是(
)A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行AD
Q与K的大小比较【变式训练2】(双选)(2012·海南·12)将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)⇌2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是(
)A.平衡常数减小
B.BaO量不变
C.氧气压强不变D.BaO2量增加CD
思考:1.改变条件后,平衡如何移动?2重新达到平衡后C(o2)是否发生变化?—逆向移动否。根据K=[O2],K不变,[O2]不变【考点二】化学平衡常数及转化率的相关计算(2017·新课标Ⅰ·28节选)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率α1=
%,反应平衡常数K=
。②在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2
α1,该反应的ΔH
0。(填“>”“<”或“=”)③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是
。A.H2SB.CO2C.COSD.N2答案:①2.5
2.85×10-3
②>
>
③B【规律小结3】化学平衡常数计算常采用_______方式解题注意事项:K只与温度有关;K与化学方程式书写形式、物质状态、反应方向的关系三段式
【变式训练3】(2017日照二模)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S),该物质可转化为H2S,主要发生氢解反应:COS(g)+H2(g)⇌H2S(g)+CO(g)△H>0反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示逆反应的平衡常数K逆的是
(填“A”或“B”)。T1℃时,向容积为10L的恒容密闭容器中充入2molCOS(g)和1molH2(g),发生反应,COS的平衡转化率为
。B33.3%思考:本题中K正与K逆有何关系?【考点三】化学平衡图像[真题示例4](2015·全国卷Ⅱ·27节选)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:Ⅰ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
ΔH1=-99kJ·mol-1Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH3=41kJ·mol-1(2)反应Ⅰ的化学平衡常数K表达式为
;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
,其判断理由是
。(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而
,其原因是
。
图2中的压强由大到小为
,其判断理由是
。定一议二(2)K=或[或Kp=]a反应Ⅰ为放热反应,平衡常数数值应随温度升高而变小(3)减小升高温度时,反应Ⅰ为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应Ⅲ为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低。p3>p2>p1相同温度下,由于反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应Ⅲ为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高。1.解题步骤
a、看图像:一看面,即横坐标与纵坐标的意义;二看线:即线的走向和变化趋势;三看点:(即起点、折点、交点、终点);四看辅助线:(如等温线、等压线、平衡线等)。b、想规律:联想外界条件的改变对和化学平衡的影响规律。c、作判断:根据图像中所表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。2.思考原则:“先拐先平”、“定一议二”原则化学平衡图像题解题思路【规律小结4】【变式训练4】(2017•新课标Ⅱ·27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:△已知:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H1
②C4H10(g)+0.5O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H2=﹣119kJ•mol—1
③H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ•mol﹣1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
。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强小于AD=123kJ•mol—12)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
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