《第2章 章末整合》参考课件

章末整合突破1突破2突破3化学平衡移动与转化率利用勒·夏特列原理解释平衡移动方向和转化率高低是高考的重点内容。突破1突破2突破3素能应用典例1室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是(

)A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间突破1突破2突破3答案:D

解析:加入NaOH,NaOH和HBr反应使c(HBr)减小,平衡向逆反应方向移动,乙醇的物质的量增大,A项正确;增大HBr的浓度,平衡向正反应方向移动,有利于生成C2H5Br,B项正确;若反应物按照化学式前的系数之比加入溶液中,则各物质的平衡转化率应相等,故反应物均增大至2mol,两种反应物平衡转化率之比不变,C项正确;若起始温度提高至60℃,生成物C2H5Br为气态,能够从反应体系中逸出,导致反应不断向正反应方向进行,因此不能缩短反应达到平衡的时间,D项错误。突破1突破2突破3规律方法1.化学平衡移动的判断方法(1)依据勒·夏特列原理判断。通过比较改变条件瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。①若外界条件改变,引起v(正)>v(逆),则化学平衡向正反应方向(或向右)移动;②若外界条件改变,引起v(正)<v(逆),则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动;③若外界条件改变,虽能引起v(正)和v(逆)变化,但变化后新的v'(正)和v'(逆)仍保持相等,则化学平衡不发生移动。突破1突破2突破3(2)依据浓度商(Q)规则判断。

突破1突破2突破32.转化率大小变化分析判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况具体分析。常见有以下几种情形:突破1突破2突破3突破1突破2突破3变式训练1-1CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+247kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是(

)A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压答案:A

解析:由于题给反应为吸热且气体体积增大的反应,要提高CH4的平衡转化率,需在高温低压下进行。突破1突破2突破3变式训练1-2(2019湖北八校联考)已知X(g)+Y(g)2Z(g)

ΔH<0。反应发生后,t1时达到平衡,t2时改变条件,t3时达到新平衡,则t2时改变的条件可能是(

)A.升高温度

B.减小Z的浓度C.缩小反应容器容积

D.增大X或Y的浓度答案:A

解析:由题图可知,t2时改变条件,X或Y的浓度逐渐增大,Z的浓度逐渐减小,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X和Y的浓度增大,Z的浓度减小,A符合题意。减小Z的浓度,平衡正向移动,X、Y的浓度逐渐减小,B不符合题意。缩小反应容器容积,压强增大,平衡不移动,但X、Y、Z的浓度均增大,C不符合题意。增大X或Y的浓度,平衡正向移动,则Z的浓度增大,D不符合题意。突破1突破2突破3化学平衡常数(K)及转化率(α)的计算化学平衡常数(K)及转化率(α)的计算是高考的重点、热点和难点,主要涉及温度一定时浓度平衡常数和压强平衡常数的计算。突破1突破2突破3素能应用ΔH=+89.3kJ·mol-1,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为

,该反应的压强平衡常数Kp=

。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.提高温度C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度答案:40%

3.56×104PaBD突破1突破2突破3解析:设容器中起始时加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a,平衡时转化的环戊烯的物质的量为x,列出“三段式”:突破1突破2突破3对该反应的平衡无影响,A项不符合题意;该反应为吸热反应,提高温度,平衡正向移动,可提高环戊烯的平衡转化率,B项符合题意;增加环戊烯浓度,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平衡转化率降低,C项不符合题意;增加I2(g)的浓度,能提高环戊烯的平衡转化率,D项符合题意。突破1突破2突破3规律方法1.化学平衡常数(2)依据化学方程式计算平衡常数。①同一可逆反应中,K正·K逆=1;③几个可逆反应方程式相加,得总反应方程式,则总反应的平衡常数等于分步反应的平衡常数之积。突破1突破2突破32.转化率、产率及分压的计算突破1突破2突破33.压强平衡常数计算的一般步骤

突破1突破2突破3变式训练2-1(双选)在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表。下列说法正确的是(

)A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5mol3·L-3C.在某条件下达到平衡,测得Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol·L-1,则此时温度高于80℃D.80℃时,在相同容器中充入0.3molCO和0.3molNi(CO)4,同时加入足量Ni,此时v(正)>v(逆)突破1突破2突破3答案:AD

突破1突破2突破3变式训练2-2(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图1所示,C点时该反应的平衡常数Kp=

(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

突破1突破2突破3(2)以CO做还原剂与磷石膏(主要成分为CaSO4·2H2O)反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固态物质的物质的量如图2所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为

;1150℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的转化率为80%,则c始(CO)=

mol·L-1,该反应的压强平衡常数Kp=

(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。

图2答案:(1)4

(2)CaSO4+4COCaS+4CO2

1.0×10-4

0.32a突破1突破2突破3突破1突破2突破3突破1突破2突破3常见的化学反应速率、化学平衡图像分析1.速率—时间图像突破1突破2突破3(1)t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大;(2)t2时升高温度,正反应和逆反应速率均增大,吸热反应的反应速率增大得快;(3)t3时减小压强,容器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均减小,正反应的反应速率减小得多;(4)t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。突破1突破2突破32.转化率(或含量)—时间图像(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物系数之和大于气体生成物系数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大;(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。突破1突破2突破33.恒压(温)线分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。突破1突破2突破34.特殊类型图像(1)对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示,M点前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M点为刚达到平衡点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。突破1突破2突破3(2)对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示,L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点v(正)>v(逆);则L线的右下方(F点),v(正)<v(逆)。突破1突破2突破3素能应用典例3不同温度下反应3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

ΔH<0中SiCl4的转化率如图所示。下列叙述正确的是(

)A.B点:v(正)>v(逆)B.v(正):A点>E点C.反应适宜温度:480~520℃D.某一温度下加入SiCl4可提高SiCl4的转化率突破1突破2突破3答案:AC

解析:同一点比较正、逆反应速率看反应进行方向,B点反应正向进行,所以v(正)>v(逆),A项正确;不同点比较正、逆反应速率看反应条件,A点温度低于E点温度,所以v(正):A点<E点,B项错误;根据图示,温度在480~520℃时,SiCl4转化率高,480~520℃为反应适宜温度,C项正确。加入SiCl4会提高其他反应物的转化率,SiCl4本身的转化率会减小,D项错误。突破1突破2突破3规律方法解答化学平衡图像题的四步骤

突破1突破2突破3变式训练3-1298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3溶液、20mL3xmol·L-1I2溶液和20mLNaOH溶液混合,发生反应:突破1突破2突破3(1)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d.c(I-)=ymol·L-1(2)tm时,v(正)

v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)tm时v(逆)

tn时v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),理由是

。

突破1突破2突破3答案:(1)ac

(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低,逆反应速率较小突破1突破2突破3(2)tm时反应未达到