新课标2020高考化学二轮复习第一部分专题突破方略专题十化学反应速率和化学平衡教学案

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1、专题十 化学反应速率和化学平衡 了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率()。 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 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。 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。化学反应速率、化学平衡及其影响因素和相关图像探析1正确理解化学反应速率的影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响恒容：充入“惰性气体”总压增大参与反应的

2、物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”体积增大参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用纯液体和固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。当增大反应物浓度时，瞬间v正增大，v逆不变，随后v正逐渐减小，v逆逐渐增大直至平衡。增大压强，v正和v逆都增大，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。对于反应前后

3、气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。2突破化学平衡状态的判断标志(1)化学平衡标志的判断要注意“三关注”：一要关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。如在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：a.混合气体的压强；b.混合气体的密度；c.混合气体的总物质的量；d.混合气体的平均相对分子质量；e.混合气体的颜色；f.各反应物或生成物的浓

4、度之比等于化学计量数之比；g.某种气体的百分含量。能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是acdg(填字母，下同)。能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是eg。能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是acdeg。能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是abcdg。能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是bdg。能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是abc。能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是bdg。(2)化学平衡标志的判断还要注意“一个角度”，即从微

5、观角度分析判断。如反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是(填序号)。断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键；断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键；断裂1 mol NN键的同时断裂6 mol NH键；生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键。3掌握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平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。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；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；若外界条件改变，虽能引起v

6、正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Qc)规则判断通过比较浓度商(Qc)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QcK，平衡逆向移动；若QcK，平衡不移动；若QcK，平衡正向移动。4正确理解不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动还是向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向移动还是逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地

7、改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。角度一化学反应速率的影响因素12019高考全国卷，T27(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)。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1解析：由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1T2，A项错误；影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a点时温度较低，但环戊二烯浓度较大，c点时温度较高，但环戊二烯浓度较小，故无法比较a点和c点的反应速

8、率大小，B项错误；a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C项正确；b点时，环戊二烯的浓度减小0.9 molL1，结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的，可知二聚体的浓度为0.45 molL1，D项正确。答案：CD2(2017高考江苏卷)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相

9、同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大解析：选D。由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH的浓度越大，pH越大，即0.1 molL1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 molL1 NaOH条件下H2O2分解最快，0 molL1 NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 molL1 NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2越多，H2

10、O2的分解速率越快，说明Mn2对H2O2分解速率的影响较大，D项正确。角度二化学平衡的影响因素及其应用32018高考全国卷，T27(1)改编CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)= 2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1。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低温低压解析：选A。由于该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。4(2018高考天津卷)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知

11、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2 mol，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解析：选D。加入NaOH，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；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，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

12、 ，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。角度三有关图像、图表题的信息提取与应用5(2019高考天津卷)不同温度下反应3SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)Hv逆bv正：A点E点c反应适宜温度：480520 解析：a项，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，正确；b项，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pq，且H0(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

13、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。2. 转化率(或含量)时间图像反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，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

14、反应速率，不能改变反应物的转化率。3恒压(温)线反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0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。4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H0。(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

15、分含量，所以E点v正v逆；则L线的右下方(F点)，v正v逆。5速率、平衡图像题的分析方法(1)认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。(4)注意终点。例如，在浓度时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)图像中先拐先平数值大。例如，在转化率时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。(6)定一议

16、二原则。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。题组一化学反应速率的影响因素及应用1.已知：反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)经测定前4 s内v(C)0.05 molL1s1，则该反应的化学方程式为_。(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 molL1s1，乙：v(B)0.12 molL1s1，丙：v(C)9.6 molL1

17、min1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。.密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H，则用A表示的反应速率比用B表示的反应速率大。3在分析影响化学反应速率的因素时，要理清主次关系。 题组二利用图像、Q与K的关系判断化学平衡状态2汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭容器中进行，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)。 解析：达到平衡时，v正应保持不变。由于该反应是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。因正反应

18、放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。H是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。答案：3一定温度下，将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反应过程中部分物质浓度变化如图所示。若15 min时再向容器中充入CO、N2各0.6 mol，该反应是否处于平衡状态？解析：由图像知，10 min时反应达到平衡状态，K，Qc，QcK，所以该反应仍处于平衡状态。答案：该反应处于平衡状态。题组三化学平衡的移动4已知298 K时，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1

19、97 kJmol1，在相同温度下，向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q1；向另一体积相同的密闭容器中通入1 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q2。则下列关系正确的是()A2Q2Q1B2Q2Q1CQ2Q1197 kJ DQ2Q1197 kJ解析：选C。反应的热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，由热化学方程式可知，在上述条件下反应生成1 mol SO3气体放热98.5 kJ，加入2 mol SO2和1 mol O2，生成SO3的量小于2 mol，所以Q1197 kJ；1 mol SO2和1 mol O

20、2相当于在2 mol SO2和1 mol O2达到平衡的基础上，减少反应物的浓度，平衡逆向移动，即Q2Q1。综上所述，Q2Q1197 kJ，故选C。5在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2 的百分含量_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2 的百分含量_。(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2 的百分含量_；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2 的百分含量_。(3)保持容器容积不变

21、，通入一定量氖气，则达到平衡时NO2 的转化率_；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2 的转化率_。解析：(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则增加了NO2 的浓度，所以平衡正向移动，且NO2 转化率比原来大，NO2 的百分含量减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则增加了N2O4 的浓度，所以平衡逆向移动，但其进行的程度比原来的N2O4 的转化率要小，所以NO2 的百分含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量NO2 或N2O4，不影响平衡，所以NO2 的百分含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有发生改变，所以

22、平衡不移动，NO2 的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成NO2 的方向移动，所以NO2 的转化率会减小。答案：(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小1. “建模、解模”分析法在平衡移动结果判定中的应用对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析：(1)建模法分析化学平衡当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。一般解题步骤以PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)为例：建模：构建容器的模型解模：将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚

23、线箭号表示虚拟的过程)最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压，把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，容器相对于容器，PCl5的体积分数增大。(2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题对于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，当T、p不变时，充入A气体，平衡移动的最终结果与原平衡等效，相当于平衡不移动；而充入B或C，则平衡的移动由浓度决定。2转化率的变化分析在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分

24、析转化率的变化情况：(1)再通入b mol B，(A)增大，(B)减小。(2)再通入a mol A、b mol B：若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不变、(B)不变；若abc，(A)减小、(B)减小。 题组四“极限转化法”在等效平衡中的应用6在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，下列说法正确的是()容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度/(molL1)c1c2c3反应的能量变化放出

25、a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强/Pap1p2p3反应物转化率123A2c1c3Bab92.4C2p2p3 D131解析：选D。甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器投入2 mol NH3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，丙容器投入4 mol NH3，采用“极限转化法”，丙相当于投入2 mol N2、6 mol H2，丙中投入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器二倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所达到的平衡可以看作在恒温且容积是甲容器二倍条件下达到平衡后，再压

26、缩体积至与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡正向移动，所以丙中氮气、氢气的转化率大于甲和乙的。A项，丙容器反应物投入4 mol NH3，采用“极限转化法”转化为反应物为2 mol N2、6 mol H2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c32c1，丙相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中氨的浓度大于甲中氨浓度的二倍，即c32c1，故A错误；B项，甲投入1 mol N2、3 mol H2，乙投入2 mol NH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故ab92.4，故B错误；C项，丙容器投入4 m

27、ol NH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍，由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2p3，故C错误；D项，丙容器投入4 mol NH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率131，由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，氨的转化率减小，所以转化率131，故D正确。7T 时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C达到平衡的时间/min58A的浓度/(molL1)

28、c1c2C的体积分数/%w1w3混合气体的密度/(gL1)12下列说法正确的是()A若x4，则2c1c2B若x4，则w1w3C无论x的值是多少，均有212D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短解析：选C。若x4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1c2，A项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3 不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有212，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中

29、的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。三种等效平衡模型等效平衡模型实例起始投料平衡时等量备注恒温恒容化学计量数不等N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙：2 mol NH3(转化为同种物质完全等同)两容器中各组分的n、c、w等同(N2)(NH3)1恒温恒容化学计量数相等I2(g)H2(g)2HI(g)甲：1 mol I21 mol H2乙：2 mol I22 mol H2(或4 mol HI)(成比例)两容器中各组分的w等同，n、c成倍数关系恒温恒压N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙

30、：2 mol N26 mol H2(或4 mol NH3)(成比例)两容器中各组分w、c等同，n成倍数关系化学平衡常数及转化率的相关计算1化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K105 时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。(2)化学平衡常数表达式：对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K。另可用压强平衡常数表示：Kpp(C)为平衡时气体C的分压。(3)依据化学方程式计算平衡常数同一可逆反应中，K正K逆1；同一反应方程式中的化学计量数扩大或缩小n倍，则新平衡常数K与原平衡常数K间的关系是K

31、Kn或K。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平衡常数之积。K的表达式及计算中与H的区别由于纯液体和纯固体的浓度是一个常数，所以在平衡常数的表达式中不表示出来，其实质是把该常数项归并入K，如反应2CrO(aq)2H(aq)Cr2O(aq)H2O(l)中K。在利用多个方程式归纳平衡常数(K)之间的关系时，要注意与焓变(H)的区别：方程式相加减，焓变相加减，平衡常数相乘除；方程式乘以某个系数x，焓变也需乘以该系数x，平衡常数变为原来的x次方。例如：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K1H1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K2H2C(s)2H2O(

32、g)CO2(g)2H2(g)K3H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)K4H42NH3(g)N2(g)3H2(g)K5H5NH3(g)N2(g)H2(g)K6H6反应反应反应，H3H1H2，K3K1K2。H5H42H6，K5K。2转化率、产率及分压的计算(1)反应物转化率100%(2)产物的产率100%(3)分压总压物质的量分数3计算中常用的气体定律(1)同温同体积：(2)同温同压强：(反应前后气体质量不变时适用)12019高考全国卷，T27(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(g)I2(g)=(g)2HI(g)H89.3 kJmol1，起始总压为105 Pa，平衡

33、时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数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增加碘浓度解析：设容器中起始加入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：(g)I2(g)=(g)2HI(g)起始： a a 0 0转化： x x x 2x平衡： ax ax x 2x根据平衡时总压强增加了20%，且恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，得，解得x0.4a，则环戊烯的转化率为100%40%。平衡时(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分压分别为、，则Kpp总，根

34、据p总1.2105 Pa，可得Kp1.21053.56104。通入惰性气体，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。答案：40%3.56104BD22019高考全国卷，T28(1)(3)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

35、(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11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：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)11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)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)。解析：(1)由题给HCl平衡转化率随温度变化的关系图可知，

36、随温度升高，HCl平衡转化率降低，则此反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即K(300 )大于K(400 )。结合题图可知，c(HCl)c(O2)11、400 时HCl的平衡转化率为84%，列出三段式：4HCl(g) O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)起始 c0 c0 0 0转化 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡 (10.84)c0 (10.21)c0 0.42c0 0.42c0则K(400 )。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低会使O2和Cl2分离的能耗较高，过高则会造成HCl转化率较低。(2)题述反应是气体体积减小的反应，增大反应体系压强可使反应正向移

37、动，提高HCl的转化率，及时分离出产物也能提高HCl的转化率。答案：(1)大于O2 和Cl2 分离能耗较高HCl转化率较低(2)增大反应体系压强、及时分离出产物32018高考全国卷，T28(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323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343 K时反应的平衡转化率_%。平衡常数K343 K_(保留两位小数)。(2)在343 K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_、_。(3)比较a、b处反应速率大小：va

38、_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_(保留一位小数)。解析：(1)温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，左侧曲线对应的温度为343 K，343 K时反应的平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCl3的浓度为a molL1，根据化学方程式和SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78a molL1、0.11a molL1、0.11a molL1，化学平衡常数K0.02。(2)根据化学平衡移动原理并结合

39、该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。(3)温度越高，反应速率越大，a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度，所以a点反应速率大于b点反应速率。a点所在曲线达到平衡时，v正v逆，即k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，从题图上可知a点所在曲线平衡时SiHCl3的转化率为22%，设投入SiHCl3 y mol，则根据三段式法得2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)开始/mol y 0 0转化/mol 0.22y 0.11y 0.11y平衡/mol 0.78

40、y 0.11y 0.11y代入k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4得，k正0.782k逆0.112，在a处SiHCl3的转化率为20%，根据三段式法得2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)开始/mol y 0 0转化/mol 0.2y 0.1y 0.1ya处/mol 0.8y 0.1y 0.1y则，将代入计算得出1.3。答案：(1)220.02(2)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)(3)大于1.3题组一化学平衡常数及转化率的计算1羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到

41、下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO的物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol，下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%解析：选C。升高温度，H2S浓度增加，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应正反应为放热反应，故A不正确。通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后化学平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故B不正确。设反应前H2S的物质的量为

42、a mol，容器的容积为1 L，列“三段式”进行解题：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) 10 a 0 0 2 2 2 2 8 a2 2 2化学平衡常数K0.1，解得a7，故C正确。CO的平衡转化率为100%20%，故D不正确。2CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应：反应：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入2 mol CO2和4 mol H2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示：该催化剂在较低温度时主要选择_(填“反应 ”或“反应 ”)

43、。520 时，反应 的平衡常数K_(只列算式不计算)。解析：温度较低时，CH4的物质的量多，所以该催化剂在较低温度时主要选择反应。520 时c(CH4)c(C2H4)0.2 molL1。CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g) 0.2 0.8 0.2 0.4 2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) 0.4 1.2 0.2 0.8c(CO2)(20.20.4) molL11.4 molL1c(H2)(40.81.2) molL12 molL1c(H2O)(0.40.8) molL11.2 molL1所以反应的平衡常数K。答案：反应题组二(高考热点题型)分压平衡常数的计算

44、3(1)工业上可以通过反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)制备甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化关系如图1所示。若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V_L。(2)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2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2所示，E点时该反应的平衡常数Kp_(Kp为以分压表示的平衡常

45、数，分压总压物质的量分数)。(3)以CO做还原剂与磷石膏(主要成分为CaSO42H2O)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0.1a MPa，不同温度下反应后所得固态物质的物质的量如图3所示。在低于800 时主要反应的化学方程式为_；1 150 下，反应CaSO4COCaOCO2SO2 达到平衡时，c平衡(SO2)8.0105 molL1，CO的转化率为80%，则c初始(CO)_molL1，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)。解析：(1)A、B两点的

46、温度相同压强不同，利用K相同建立等量关系进行计算。A点平衡常数计算过程为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 10 20 0变化/mol 5 10 5平衡/mol 5 10 5平衡/(molL1) 0.25 0.5 0.25KA4。B点平衡常数计算过程为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 10 20 0变化/mol 8 16 8平衡/mol 2 4 8平衡/(molL1) KB，又因为A、B两点温度相同，则平衡常数相同，所以KAKB，即4，解得V4。(2)Kp的表达式为Kp，先计算平衡时，混合气体中各组分的物质的量分数，设NO2的变化量为x mol，则2NO2

47、(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)起始/mol 1 足量 0 0变化/mol x 0.5x x平衡/mol 1x 0.5x x 由于E点时c(NO2)c(CO2)，即1xx，解得x0.5。把x0.5代入上述物质的量分数算式中，得到 NO2、N2、CO2的物质的量分数分别为0.4、0.2、0.4，由于NO2与CO2的物质的量分数相等，故p(CO2)p(NO2)，即Kpp(N2)200.24。(3)在低于800 时，固体产物为CaS，所以此时反应的化学方程式为CaSO44COCaS4CO2；c初始(CO)1.0104 molL1；CaSO4 COCaOCO2SO2 平衡时总压强0.1a MPa0.18a MPa，p(CO2)p(SO2)0.18a MPa0.08a MPa，p(CO)0.