【无师自通】高考化学 影响化学平衡的条件以及合成氨工业四十大考点学案.doc

无师自通四十大考点高考化学学案：影响化学平衡的条件【考纲要求】1. 会对化学平衡状态进行判断；2. 会分析外界条件(浓度、压强、温度)对平衡移动的影响；3 .能利用化学平衡原理判断平衡移动的方向以及由此引起的反应转化率、各组分的体积分数、压强、平均相对分子质量的变化；4. 会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算.教与学方案【自学反馈】 一. 化学平衡1.研究的对象： 2.化学平衡状态：在一定条件下可逆反应中 相等，反应混合物中各组分的质量分数 的状态。3.化学平衡的特征：动动态平衡； 等正逆反应速率相等；定各物质含量保持不变； 变条件改变，平衡移动。4.平衡状态的标志：以 ma + nb pc + qd为例：(1)速率关系 ：(a)v(b耗)= v(b生) (b) v(c耗)：v(d生) = p： q (c). v(a耗)：v(c耗) = m ： p(2)各成分含量保持不变 合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而变（不适用于前后无体积变化的反应）各物质的物质的量、物质的量浓度不随时间而变化。5.化学平衡的移动：勒沙特列原理：如果改变影响化学平衡的某一条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.浓度： 增反应物浓度或减生成物浓度, 平衡 移动减反应物浓度或增生成物浓度, 平衡 移动.温度： 升温,平衡向 方向移动；降温,平衡向 方向移动.压强： 加压,平衡向气体体积 方向移动；减压,平衡向气体体积 方向移动.催化剂： 对化学平衡无影响,但能缩短到达平衡所需的时间.6.化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲”设平衡时,a的物质的量的变化为mx mol例： ma + nb pc + qd 起始： a b 0 0 转化： 平衡：注意：转化量与方程式中各物质的系数成比例；这里a、b可指 物质的量、浓度、体积等。对反应物：平 = 始转 对生成物：平 = 始 + 转7.解答图象题常用的几条重要规律：定点分析； (固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响)温度越高 到达平衡所需时间就越短；(同压强时)压强越大 到达平衡所需时间就越短；(同温度时)使用催化剂 到达平衡所需时间就越短；8.两类重要的等效平衡：同温同压下，若起始加入量与原加入量比例相等的，则为等效平衡（组成百分比相同）同温同体积下，若起始加入量与原加入量的物质的量等效相同，则为等效平衡（实为同一状态）9.一个重要的等效操作：体积不变，各物质加入量增加一倍等效于增大压强体积减小一倍 (因为其效果相同：都是浓度增大一倍) 10.惰气对化学平衡的影响： 压强不变，充入惰气 , (实质：体积增大)平衡向气体体积增大方向 移动；体积不变，充入惰气，平衡不移动。实质：（看体积是否变化）体积增大，平衡向气体体积增大方向移动； 体积减小，平衡向气体体积减小方向移动。 【例题解析】例1在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器里充入amolno2发生如下反应：2no2（g）n2o4（g），达到平衡后，再向该容器充入a mol no2，达平衡后与原平衡比较错误的是a、平均相对分子质量增大 b、no2的转化率提高 c、压强为原来的2倍 d、颜色变浅解题思路： 。易错点： 。例2将装有1molnh3的密闭容器加热，部分nh3分解后达到平衡，此混合气体中nh3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的是2 mol nh3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时混合气体中nh3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ )、=、解题思路： 。易错点： 。解题思路： 。易错点： 。【考题再现】1.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2a(g) + b(g)3c(g)，若反应开始时充入2 mol a和2 mol b，达平衡后a的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后a的体积分数大于a%的是a、2 mol c b、2 mol a、1 mol b和1 mol he(不参加反应)c、1 mol b和1 mol c d、2 mol a、3 mol b和3 mol c思维方法： 。展望高考：2.体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的so2和o2，在相同温度下发生反应：2so2+o22so3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中so2的转化率为p%，则乙容器中so2的转化率 a、等于p% b、大于p% c、小于p% d、无法判断思维方法： 。展望高考： 3.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：a(g)+3b(g)2c(g)；h0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：甲乙时间oc的浓度乙甲时间ob的转化率乙甲时间o混合气体总压下列判断一定错误的是a图i研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高b图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高c图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高d图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高【针对训练】a . 基础训练1.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2no（g）+o2（g）2no2（g）；bb.提高训练8.在2no2n2o4的可逆反应中，下列状态说明达到平衡标志的是ac(n2o4)=c(no2)的状态bn2o4处于不再分解的状态cno2的分子数与n2o4分子数比为21的状态d体系的颜色不再发生改变的状态9.在高温下，反应2hbr（g）h2（g）+br2（g） 0达到平衡，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是a减小压强 b缩小体积 c升高温度 d增大氢气浓度10.把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡状态：ca(oh)2(s)ca2+ + 2oh 加入以下溶液,可使ca(oh)2减小的是anaclo balcl3溶液 cnaoh溶液 dcacl2溶液11.在t1时2a(气) b(气) =q；达到平衡时混合气体的平均分子量为m1, t2时该反应的平衡混合气体的平均分子量为m2 , 当平衡从t1升温至t2时,下列说法中正确的是a若m1m2 ，平衡右移，q0b若m1m2 ，平衡左移，q0c若m1m2 ，平衡左移，q0d若m1m2 ，平衡右移，q012.在密闭容器中发生如下反应：ma（气）+nb（气）pc（气）达到平衡后，温度一定时，将气体体积压缩到原来的1/2 ，当达到平衡时，c的浓度的为原来的1.9倍，若压缩时温度不变，则下列说法中不正确的是am + n pba的转化率降低c平衡向逆反应方向移动dc的体积百分含量增加13.恒温下，将a mol n2与b mol h2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应： n2(g)3h2(g)2nh3(g)(1) 若反应进行到某时刻t时，n1(n2)13 mol，n1(nh3)6 mol，计算a的值。(2) 反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 l(标准状况下)，其中nh3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时nh3的物质的量。(3) 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)。n1(始)n1(平) 。(4) 原始混合气体中，ab 。(5) 达到平衡时，n2和h2的转化率之比，n1(n2)n1(h2) 。(6) 平衡混合气体中，n1(n2)n1(h2)n1(nh3) 。c.能力训练14.一定温度下，在一个容积恒定的容器中，充入2 mol a和1 mol b，发生如下反应：2a(g) + b(g) xc(g)。达到平衡后，c的物质的量为w mol。若维持容器的体积和温度不变，按起始的物质的量0.6 mol a、0.3 mol b和1.4 mol c充入容器后达到平衡，c的物质的量仍为w mol，则xa只能为2 b只能为3 c可能为2，也可能为3 d不能确定15.在一恒定的容器中充入2 mol a和1 mol b发生反应：2a(g)b(g) x c(g)，达到平衡后，c的体积分数为w%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量a：0.6 mol、b：0.3 mol、c：1.4 mol充入容器，达到平衡后，c的体积分数仍为w%，则x值为a.只能为2b.只能为3 c.可能是2，也可能是3d.无法确定16.在一定温度下将1molco和1molh2o(g)通入一个密闭容器中反应： co(g) + h2o(g) co2(g) + h2(g)，达到平衡后co2的物质的量为0.6mol，再通入4molh2o(g)达到平衡后co2的物质的量可能是 a等于0.6mol b等于1mol c大于1mol d大于0.6mol，小于1mol17.在密闭容器中，对于反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)，so2和o2起始时分别为20 mol和10 mol；达平衡时，so2的转化率为80%。若从so3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时so3的物质的量及其转化率为a.10 mol和10%b.20 mol和20% c.20 mol和40%d.20 mol和80%18.恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：a(g)+b(g)c(g)(1)若开始时放入1 mol a和1 mol b，到达平衡后，生成a mol c，这时a的物质的量为_mol。(2)若开始时放入3 mol a和3 mol b，到达平衡后，生成c的物质的量为_mol。(3)若开始时放入x mol a2 mol b和1 mol c，达到平衡后，a和c的物质的量分别是y mol和3a mol，则x_mol，y_mol。平衡时，b的物质的量_(选填一个编号)。(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2 mol作出此判断的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol c，待再次到达平衡后，c的物质的量分数是 _。若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应(5)开始时放入1 mol a和1 mol b到达平衡后生成b mol c。将b与(1)小题中的a进行比较_(选填一个编号)。(甲) ab (乙) ab (丙) ab (丁) 不能比较a和b的大小作出此判断的理由是_。d.奥赛一瞥19.在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：a、b和c均为4.0 mol、d为6.5 mol、f为2.0 mol，设e为x mol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：若x=4.5，则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于 。若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，a的物质的量是否相等? (填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。其理由是： 。第二课时 化学平衡 影响化学平衡的条件【例题解析】1.c 2. d【考题再现】1. b 2. b 3. ab【针对训练】1.a 2.c 3.cd 4.c 5.a 6.c 7.ac8.d 9.bc 10.b 11.d 12.bc 13.答案：(1) 解法一：由反应的化学方程式得知，反应掉的n2和生成nh3的物质的量之比为12，设反应掉的n2的物质的量为x mol。则 x612解之 x3a13316解法二：n2(g)3h2(g)2nh3(g)开始时： a b 0 t时： 13 6在t时生成6 mol nh3，消耗了3 mol n2，所以a13316(2) n平(nh3)25%32 mol25%8 mol(3) 54(4) 23(5) 12(6) 33214.a 15.c 16.d 17.b18.答案：(1)(1a) (2) 3a (3)2 (33a) 丁 若3a1，b的物质的量小于2 mol 若3a1，b的物质的量等于2 mol 若3a1，b的物质的量大于2 mol(4) (5)乙 因为(5)小题中容器容积不变，而(1)小题中容器的容积缩小，所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题中容器的压力，有利于逆向反应，故反应到达平衡后ab。19.答案：正反应 7.0 不相等因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。 说明平衡时两边总物质的量都是12 mol；x用量不同时是通过调节反应器的温度使两侧反应都达到平衡的。第三课时 合成氨工业 有关化学平衡的计算【考纲要求】 1.了解合成氨工业的反应原理和生产阶段、主要设备； 2.理解合成氨适宜的条件； 3.掌握有关化学平衡的计算教与学方案【自学反馈】一.合成氨的原理二.合成氨工业1. 合成氨适宜的条件(1)温度 ；理由 (2)压强 ；理由 (3)浓度 ；理由 (4)催化剂 2合成氨工业简述.原料气的制备 净化和压缩 n2 来源于空气：方法一 方法二 h2来源于 ；相关的化学方程式是 除去杂质的混合气体用压缩机压缩至高压,送入合成塔.(2)氨的合成：(3)氨的分离：3工业流程原料气的制取 净化 压缩 合成 分离 液氨【例题解析】例1在673k，1.01105帕的条件下，有1摩某气体a发生如下反应：2a(气) xb(气)+ c(气)，在一定条件下已达平衡，在平衡混合气中，a在混合气中的体积百分比为58.84，混合气的总质量为46克，密度为0.72gl1，求：达平衡后，混合气的平均分子量a的平衡转化率x = ？相同条件下，反应前a气体的密度是平衡混合气密度的几倍？解题思路： 。易错点： 。 例2. 将2mol so2 和 2mol so3气体混和于某固定体积的密闭容器中，在一定条件下反应。 2so2(气) + o2(气) 2so3(气) 平衡时so3为n mol，相同温度下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，反应达平衡时，so3的物质的量大于n mol的是（ ） a . 2 mol so2 + 1 mol o2 b. 4 mol so2 + 1 mol o2 c . 2 mol so2 + 1 mol o2 + 2 mol so3 d 3 mol so2 + 1 mol o2 + 1 mol so3 解题思路： 。易错点： 。【考题再现】 在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应，各物质的起始加入量如下：a、b和c均分别为4.0mol，d为6.5mol，f为2.0mol，设e为xmol，当x在一定范围内变化时，均可通过调节反应器的温度，使两侧反应都达平衡，并使隔板恰好处于反应器的正中位置请填写以下空白： 若x = 4.5，则右侧反应在起始时向_（填：“正反应”或“逆反应”）方向移动，欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于_。若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，a的物质的量是否相等？_（填：“相等”、“不相等”或“不能确定”）。理由是_。思维方法： 。【针对训练】a . 基础训练 1. 在一定温度下，反应a2(气) +b2(气) 2ab(气)达到平衡的标志是（ ）a. 单位时间内生成n mol的a2同时生成n mol的abb. 容器内总压不随时间变化c. 单位时间内生成2n mol ab同时生成n mol b2 d. 单位时间内生成n mola2的同时生成n mol的b2 2. 在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol a和1 mol b，发生反应：2a(气) +b(气) 3c(气)+d(气) 达平衡时，c的浓度为wmoll1，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比做起始物质，达平衡后，c的浓度仍为wmoll1的是（ ）a. 4mola + 2 molb b. 2mola + 1molb + 3molc + 1moldc. 3molc + 1mold + 1molbd. 3molc + 1mold 3. 将固体nh4i置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：nh4i(固) nh3(气) + hi(气)2hi(气) h2(气) + i2(气) 当反应达平衡时，h2= 0.5 moll1hi= 4 moll1则nh3的浓度为（ ） a. 3.5 moll1 b. 4 moll1 c. 4.5 moll1 d. 5 moll1 4. 下列事实中不能利用勒沙特列原理来解释的（ ）a. 往硫化氢水溶液中加碱有利于s2的增多b. 加入催化剂有利于氨氧化的反应c. 高压有利于合成氨的反应d. 500左右比室温更有利于氨的合成 5. 在一个6l的密闭容器内，放入3lx(气)和2ly(气)，在一定条件下发生下列反应：4x (气) + 3y(气)2q(气) + nr(气)达平衡后，容器内温度不变，混和气体的压强比原来增加5%，x的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是（ ）a. 3 b. 4 c. 5 d. 6b.提高训练 6. 已知某可逆反应ma(g) + n b(g) pc(g) ；h。在密闭容器中进行，图中表示在不同反应时间t时，温度t和压强p与反应物b在混合气体中的百分含量b%的关系曲线，由曲线分析下列判断正确的（ ）a. t1 p2 m + n p h 0 b. t1 t2 p1 p h 0 c. t1 p2 m + n p h t2 p1 p2 m + n 0 7. 往体积一定的密闭容器中通入2体积so2和1体积o2，在一定条件下发生反应：2so2+o22so3并达到平衡，此时容器内s原子数和o原子数之比为13，则so2的平衡转化率为a.10 b.50 c.90 d.无法计算 8.在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体n2、h2、nh3的体积比为6181，出口处气体n2、h2、nh3的体积比为9278，则氮气的转化率为（ ）a、75% b、50% c、25% d、20% 9、在一定条件下，其密闭容器中发生了如下反应：2so2（气）+o2（气）2so3（气）0；反应达平衡后，so2、o2、so3的物质的量之比为325。保持其它条件不变，升温后达到新平衡时，so2、o2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol，此时容器内so3的物质的量应为 （ ）a、1.8mol b、2mol c、2.2mol d、2.4mol 10.在体积为a l的密闭容器中，放入2 la气体和1 lb气体，在一定条件下发生反应：3a（气）+b（气）nc（气）+2d（气），反应达平衡后，a的浓度减少到原来的1/2，混合气体的平均相对分子质量增大了1/8倍，则反应式中的n值为（ ）a、1 b、2 c、3 d、4 c.能力训练11. 一定条件下a2、b2、c的起始浓度分别为a、b、c moll1可逆反应a2(g) + b2(g) 2c(g)达平衡状态，测得a2=0.5 moll1b2= 0.1 moll1，c= 1.6 moll1 问：a、b应满足的条