高三复习化学平衡专题

化学平衡一、考纲要求1．化学反应速率和化学平衡 （1）了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

能够正确计算化学反应转化率。

（2）了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。

（3）了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。

（4）掌握化学平衡的特征。

了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关的计算。

（5）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，能用相关理论解释一般规律。

（6）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。

二、近年考情1．【2017新课标1卷28题】近期发现，H 2S 是继NO 、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

回答下列问题：（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

（3）H 2S 与CO 2在高温下发生反应：H 2S(g)+CO 2(g)COS(g)+H 2O(g)。

在610K 时，将与充入的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为。

①H 2S 的平衡转化率1α=_______%，反应平衡常数K =________。

②在620K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为，H 2S 的转化率2α_____1α，该反应的∆H _____0。

（填“>”“<”或“=”）③向反应器中再分别充入下列气体，能使H 2S 转化率增大的是________（填标号） A ．H 2SB ．CO 2C ．COSD ．N 2【答案】（3）① ×10–3 ②>> ③B【解析】由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数3222222(COS)(H O)(COS)(H O)0.010.012.810(H S)c(CO )(H S)(CO )(0.400.01)(0.100.01)c c n n K c n n -⋅⋅⨯====⨯⋅⋅--；②根据题目提供的数据可知温度由610K 升高到620K 时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由变为，所以H 2S 的转化率增大。

α2>α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，A错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。

答案选B。

【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系−−−−→−充入惰性气体体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。

②恒温、恒压条件：原平衡体系−−−−→−充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。

2．【2017新课标2卷27题】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：①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)+12O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=?119kJ·mol?1③H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH3=?242kJ·mol?1反应①的ΔH1为________kJ·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，（填“大于”或“小于”）；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（2）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_____________。

【答案】（1）+123小于AD（2）氢气是产物之一，随着n (氢气)/n (丁烷)增大，逆反应速率增大 （3）升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类【解析】（1）由图（a ）可以看出，温度相同时，由变化到x MPa ，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，根据反应前后气体系数之和增大，减小压强，平衡向正反应方向移动，即x <。

提高丁烯的产率，要求平衡向正反应方向移动，A 、因为反应①是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，即丁烯转化率增大，故A 正确；B 、降低温度，平衡向逆反应方向移动，丁烯的转化率降低，故B 错误；C 、反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丁烯的转化率降低，故C 错误；D 、根据C 选项分析，降低压强，平衡向正反应方向移动，丁烯转化率提高，故D 正确。

【名师点睛】本题考查了化学反应原理的综合运用，此类题目往往涉及化学反应速率的计算、化学平衡的计算、化学反应条件的控制等等，综合性较强，本题难点是化学反应条件的控制，这部分知识往往以图像的形式给出，运用影响化学反应速率和化学平衡移动的因素进行考虑，需要平时复习时，多注意分析，强化训练，就可以解决，本题难度较大。

3．【2017新课标3卷28题】砷（As ）是第四周期ⅤA 族元素，可以形成As 2S 3、As 2O 5、H 3AsO 3、H 3AsO 4等化合物，有着广泛的用途。

回答下列问题：（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As 2S 3）制成浆状，通入O 2氧化，生成H 3AsO 4和单质硫。

写出发生反应的化学方程式________。

该反应需要在加压下进行，原因是________________________。

（4）298K 时，将20mL3x mol·L ?1Na 3AsO 3、20mL3x mol·L ?1I 2和20mLNaOH 溶液混合，发生反应：33AsO -(aq)+I 2(aq)+2OH ?(aq)34AsO -(aq)+2I ?(aq)+H 2O(l)。

溶液中c (34AsO -)与反应时间（t ）的关系如图所示。

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b ．v (I ?)=2v (33AsO -)c ．c (34AsO -)/c (33AsO -)不再变化d ．c (I ?)=y mol·L ?1②t m 时，v 正_____v 逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③t m 时v 逆_____t n 时v 逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。

④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K 为___________。

【答案】（2）2As 2S 3+5O 2+6H 2O=4H 3AsO 4+6S增加反应物O 2的浓度，提高As 2S 3的转化速率 （4）①ac②大于③小于 t m 时生成物浓度较低④31124(mol L )()y x y --⋅- 【名师点睛】考查化学平衡的计算及平衡状态的判断等，当反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。

反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡状态的依据，如本反应中随反应的进行AsO 43?和I ?的物质的量在变化，但二者浓度比始终是1:2，不能作用为判断平衡状态的依据。

4．【2016新课标1卷27题】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr 3+(蓝紫色)、Cr(OH)4?(绿色)、Cr 2O 72?(橙红色)、CrO 42?(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO 42?和Cr 2O 72?在溶液中可相互转化。

室温下，初始浓度为?1的Na 2CrO 4溶液中c(Cr 2O 72?)随c(H +)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na 2CrO 4溶液中的转化反应____________。

②由图可知，溶液酸性增大，CrO 42?的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。

根据A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。

③升高温度，溶液中CrO 42?的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】（2）①2CrO 42-+2H＋Cr 2O 72-+H 2O ；②增大；×1014；③小于；【名师点睛】本题涉及化学平衡移动的原理、影响因素（pH ，反应条件等）及应用，沉淀溶解平衡的应用，考查学生对基本概念和基本理论的掌握和应用，也考查学生对图像的辨析能力和知识迁移能力。

5．【2016新课标2卷27题】丙烯腈（CH 2=CHCN ）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH 2=CHCHO ）和乙腈（CH 3CN ）等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C 3H 3N ）和副产物丙烯醛（C 3H 4O ）的热化学方程式如下：①C 3H 6(g)+NH 3(g)+3/2O 2(g)=C 3H 3N(g)+3H 2O(g)ΔH=-515kJ/mol ①C 3H 6(g)+O 2(g)=C 3H 4O(g)+H 2O(g)ΔH=-353kJ/mol有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。

低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。