（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第30讲 化学平衡题的题型结构及解题策略优选学案.doc

第30讲高考必考题突破讲座化学平衡题的题型结构及解题策略题型特点考情分析命题趋势化学平衡是化学反应原理的重要组成部分，也是高考重点考查的主干知识。近年高考试题中的化学平衡题呈现出了如下三个特点：(1)体现化学学科思想；(2)注重对图像、图表和数据的分析和判断；(3)注重平衡移动理论在日常生活、科学研究领域等方面的迁移应用。2016，全国卷甲，28t2016，全国卷丙，13t2016，北京卷，13t化学平衡中包含很广阔的创新空间。预计2019年高考化学平衡会在情境、取材上创新，化学平衡中实验分析、设计、化工生产中选择适宜温度、酸碱性环境等将是热点考查内容。分值：610分1化学平衡状态的判断判断化学平衡状态的方法“正逆相等，变量不变”2.化学平衡图像分析3化学平衡移动原理在化工生产中的应用化工生产适宜条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制1极值思想该方法常用来判断混合物的组成，平衡混合物中各组分含量的范围等。解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”，从而进行极端分析。一般来说，对于混合物成分的确定，常把混合物看成某单一组分进行讨论；对于化学平衡来说，常假设可逆反应向某一反应方向进行到底，再进行讨论。2虚拟思想所谓虚拟思想，就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。即把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较，可以假设一个中间转化过程，便于比较。该方法的思维模型为：例1bodensteins研究了下列反应：2hi(g)h2(g)i2(g)在716 k时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(hi)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(hi)10.910.850.8150.7950.784x(hi)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数k的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(hi)，逆反应速率为v逆k逆x(h2)x(i2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_k正/k_(以k和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正_1.95103_min1。(3)由上述实验数据计算得到v正x(hi)和v逆x(h2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_a、e_(填字母)。解析 (1)设开始加入的hi为x mol，达平衡时转化的hi为a mol，则有：2hi(g)h2(g)i2(g)开始/mol x 0 0转化/mol a 平衡/mol xa 所以0.784，得a0.216x，k。(2)达平衡时，v正v逆，k正x2(hi)k逆x(h2)x(i2)，k逆k正/k。v正k正x2(hi)，在40 min时，x(hi)0.85，所以v正0.002 7 min10.850.851.95103 min1。(3)升高温度，正逆反应速率都增大，但平衡正向移动，hi的物质的量分数减小，h2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是a、e。1(2016全国卷丙)煤燃烧排放的烟气含有so2和nox，形成酸雨、污染大气，采用naclo2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1)在鼓泡反应器中通入含有so2和no的烟气，反应温度323 k，naclo2溶液浓度为5103moll1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子sosononoclc/(moll1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出naclo2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：_4no3clo4oh=4no2h2o3cl_。增加压强，no的转化率_提高_(填“提高”“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的ph逐渐_减小_(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_大于_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了so2和no在烟气中的初始浓度不同，还可能是_no的溶解度较低或脱硝反应活化能较高_。(2)在不同温度下，naclo2溶液脱硫、脱硝的反应中so2和no的平衡分压pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_减小_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应clo2so2socl的平衡常数k的表达式为。(3)如果采用naclo、ca(clo)2替代naclo2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，ca(clo)2相比naclo具有的优点是_形成caso4沉淀，反应平衡向产物方向移动，so2转化率提高_。解析 (1)naclo2溶液脱硝过程中，no转化为no、no，主要转化为no，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，得到4no3clo4oh=4no2h2o3cl。上述反应是气体分子数减小的反应，增加压强有利于反应正向进行，使no的转化率提高。根据上述反应可知，随着吸收反应的进行，溶液中c(h)逐渐增大，ph逐渐减小。由实验结果看出，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为no的溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。(2)纵坐标是平衡分压的负对数，反应温度升高，so2和no的平衡分压的负对数减小，即平衡分压增大，说明平衡逆向移动，所以平衡常数减小。根据平衡常数表达式的规则书写即可。(3)如果使用ca(clo)2，则生成的so会与ca2结合，生成caso4沉淀，促使脱硫反应正向移动，提高so2的转化率。2(2016海南卷)顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如图1转化：该反应的速率方程可表示为：v正k正c顺和v逆k逆c反，k正和k逆在一定温度时为常数，分别称为正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k正0.006 s1，k逆0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值k1_3_；该反应的活化能ea(正)小于ea(逆)