[配套K12]2019年高考化学一轮总复习 考点扫描 专题21 化学平衡计算与图像学案

教育配套资料 K12 专题 21 化学平衡计算与图像 【复习目标】 1. 能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 2. 了解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。 【考情分析】化学平衡是中学化学重要基础理论之一,是中学化学所涉及的沉淀溶解平衡、电离平衡、等 知识的核心,对很多知识的学习起着指导作用。而化学平衡是高考的热点,也是重点和难点,化学平衡图 像问题是高考化学试题中最常见的一种题型,是将化学知识(化学基本概念、化学原理)与数学的函数曲线 相结合的一种题型。图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一,从近几年的高考试题看,化学 反应速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点,要求学生能够分析图像、图表,结合化学平衡移动原 理答题。 【考点过关】 考点一化学平衡有关计算 起始量、变化量、平衡量 3H2 + N2 2NH3 初始量 a b 0 相关量 变化量 3x x 2x 平衡量 a-3x b-x 2x 对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量 对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量 各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比 △n a+b -2x a+b-2x 公式 n(转化 c(转化 反应物的转化率=n(起始×100%=c(起始×100% 实际产量 生成物的产率=理论产量×100% 平衡量 混合物组分的百分含量=平衡时各物质的总量×100% 平衡常数 K= (a-3x)3·(b-x)/(2x)2 【考点演练】 (1)雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,用活性炭还 原法处理氮氧化物是消除氮的氧化物的常用方法之一。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和 NO,发生反应:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) Δ H=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物 质的浓度如下表,则Tl℃时,该反应的平衡常数K= 。 教育配套资料 K12 教育配套资料 K12 时间/min 浓度 0 10 20 30 40 50 /mol·L-1 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0. 21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 (2)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵 置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡: NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 温度/℃ 15 20 25 30 35 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度 /10-3mol·L-1 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 根 据 表 中 数 据 , 写 出 15 ℃ 时 的 分 解 平 衡 常 数 计 算 表 达 式 及 结 果 ( 结 果 保 留 三 位 有 效 数 字): 。 (3)已知T ℃时,反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。 ①T ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)= 。 ②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,T ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化 率为50%,则x= 。 教育配套资料 K12 教育配套资料 K12 答案:(1) (2) K=c2(NH3)·c(CO2)= ×0.8×10-3=2.05×10-9(3) ①4∶1 ②0.05 考点二化学平衡图像[mA(g)+nB(g) hC(g)+qD(g)Δ H] (p 一定时,Δ H<0) 转化率-时间-温度(压强)图 (T 一定时,m+n>h+q) (T 一定时,m+n<h+q) 教育配套资料 K12 教育配套资料 K12 含量-时间-温度(压强)图 转化率-温度-压强图 教育配套资料 K12 (T 一定时,m+n=h+q) (p 一定时,Δ H>0) (p 一定时,Δ H>0) (T 一定时,m+n>h+q) (T 一定时,m+n>h+q) (m+n>h+q,Δ H>0) ( m+n<h+q,Δ H<0) 教育配套资料 K12 含量-温度-压强图 ( m+n>h+q,Δ H>0) ( m+n<h+q,Δ H>0) ( m+n>h+q,Δ H<0) ( m+n>h+q,Δ H>0) 在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡, 说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较 大等 解题技巧 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,有时还需要作辅助线 一看反应速率是增大还是减小;二看 v 正、v 逆的相对大小;三 看化学平衡移动的方向 【考点演练】 (1) 可逆反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) Δ H=Q。根据下图回答: 教育配套资料 K12 教育配套资料 K12 ①p1 p2; ②a+b c+d; ③T1 T2; ④Δ H 0。 (2) 可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g) Δ H=Q,平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足下 图,根据图像回答: ①p1 p2; ②Δ H 0。③图中标出的1、2、3、4四个点表示v(正)>v(逆)的点是 。 (3) 某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g) Δ H<0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化 的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。 ①t2、t3、t5时刻改变的条

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