高三化学二轮复习专题-平衡转化率与平衡常数课件.ppt

高三化学二轮复习专题高三化学二轮复习专题平衡转化率与平衡常数平衡转化率与平衡常数【考纲要求考纲要求】1.能正确计算化学反应的转化率（能正确计算化学反应的转化率（）。）。2.了解化学平衡常数（了解化学平衡常数（K）的含义，能利用化学平衡常数进行）的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。相关计算。3.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率理解外界条件（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。和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.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。领域中的重要作用。【2016新课标新课标卷卷】27元素铬元素铬(Cr)在溶液中主要以在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色绿色)、Cr2O72(橙红色橙红色)、CrO42(黄色黄色)等形式存在，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：为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42和和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0molL1的的Na2CrO4溶液中溶液中c(Cr2O72)随随c(H+)的变化如图所示。的变化如图所示。用离子方程式表示用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，由图可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡转化率的平衡转化率_(填填“增大增大“减小减小”或或“不变不变”)。根据根据A点数据，计算出该转化反应点数据，计算出该转化反应的平衡常数为的平衡常数为_。升高温度，溶液中升高温度，溶液中CrO42的平衡的平衡转化率减小，则该反应的转化率减小，则该反应的H_(填填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)。近三年全国卷高考题近三年全国卷高考题平衡移动平衡移动平衡常数的计算平衡常数的计算【2016新课标新课标卷卷】27丙烯腈（丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，）是一种重要的化工原料，工业上可用工业上可用“丙烯氨氧化法丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：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（）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物）和副产物丙烯醛（丙烯醛（C3H4O）热化学方程式如下）热化学方程式如下C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)H=-515kJ/molC3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是；有利于提高丙烯腈平衡产率；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是的反应条件是；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是。（2）图（）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）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460OC低于低于460OC时，丙烯腈的产率时，丙烯腈的产率（填（填“是是”或者或者“不是不是”）对应温度下的平衡产率，）对应温度下的平衡产率，判断理由是判断理由是；高于；高于460OC时，丙烯腈产率降低的可能原因是时，丙烯腈产率降低的可能原因是（双选）（双选）A.催化剂活性降低催化剂活性降低 B.平衡常数变大平衡常数变大 C.副反应增多副反应增多 D.反应活化能增大反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）（氨）/n（丙烯）的关系如图（丙烯）的关系如图（b）所示。）所示。由图可知，最佳由图可知，最佳n（氨）氨）/n（丙烯）（丙烯）约为约为 ，理由是，理由是 。进料氨、空气、。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为丙烯的理论体积约为 。影响平衡的因素影响平衡的因素平衡移动原理的应用平衡移动原理的应用平衡图像的分析平衡图像的分析【2017全国全国I卷卷28】近期发现，近期发现，H2S是继是继NO、CO之后第三个生命之后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：的功能。回答下列问题：（3）H2S与与CO2在高温下发生反应：在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在。在610k时，将时，将0.10molCO2与与0.40molH2S充入充入2.5L的空钢瓶中，的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率的平衡转化率1=_%，反应平衡常数，反应平衡常数K=_。在在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率的转化率2_1，该反应的，该反应的H_0。（填。（填“”“v(第二步反应第二步反应)B反应的中间产物只有反应的中间产物只有NO3C第二步中第二步中NO2与与NO3的碰撞仅部分有效的碰撞仅部分有效 D第三步反应活化能较高第三步反应活化能较高（kPamin1）。）。速率、平衡的有关计算速率、平衡的有关计算平衡移动原理的应用平衡移动原理的应用平衡常数平衡常数Kp的计算的计算速率、平衡理论的应用速率、平衡理论的应用【2018全国全国II卷卷27】CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气催化重整不仅可以得到合成气（CO和和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4CO2催化重整反应为：催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)H=247kJmol1，下列有利于提高，下列有利于提高CH4平衡转化率的条件是平衡转化率的条件是_（填标号）。（填标号）。A高温低压高温低压B低温高压低温高压C高温高压高温高压D低温低压低温低压某温度下，在体积为某温度下，在体积为2L的容器中加入的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂以及催化剂进行重整反应，达到平衡时进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是的转化率是50%，其平衡常数为，其平衡常数为_mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳量减少。相关数据如下表：积积碳反碳反应应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反消碳反应应CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能活化能/(kJmol1)催化催化剂剂X3391催化催化剂剂Y4372平衡常数的计算平衡常数的计算由上表判断，催化剂由上表判断，催化剂X_Y（填（填“优于优于”或或“劣于劣于”），理由是），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（消碳反应的平衡常数（K）和速率（）和速率（v）的叙述正确的是）的叙述正确的是_（填标号）。（填标号）。AK积积、K消消均增加均增加Bv积积减小，减小，v消消增加增加CK积积减小，减小，K消消增加增加 Dv消消增加的倍数比增加的倍数比v积积增加的倍数大增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4)（k为速率常数）。在为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同一定时，不同p(CO2)下积碳量随下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序从大到小的顺序为为_。平衡图像的分析平衡图像的分析速率、平衡理论的应用速率、平衡理论的应用条件对速率、平衡的影响条件对速率、平衡的影响条件对平衡的影响条件对平衡的影响【2018全国全国III卷卷28】三氯氢硅（三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：重要原料。回答下列问题：（3）对于反应）对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在交换树脂催化剂，在323 K和和343 K时时SiHCl3的转化率随的转化率随时间变化的结果如时间变化的结果如图所示。图所示。343 K时反应的平衡转化率时反应的平衡转化率=_%。平衡常数。平衡常数K343 K=_（保留（保留2位小数）。位小数）。在在343 K下：要提高下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较比较a、b处反应速率大小：处反应速率大小：va_vb（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”）。）。反应速率反应速率v=v正正v逆逆=，k正正、k逆逆分别为正、逆向分别为正、逆向反应速率常数，反应速率常数，x为物质的量分数，计算为物质的量分数，计算a处的处的 =_（保留（保留1位小数）。位小数）。转化率、平衡常数的计算转化率、平衡常数的计算平衡图像的分析平衡图像的分析条件对速率、平衡的影响条件对速率、平衡的影响速率常数、平衡常数的计算速率常数、平衡常数的计算高考重点高考重点 高频考点高频考点高考重点、难点、高频考点。高考重点、难点、高频考点。考查内容均以非选择题形式呈现。考查内容均以非选择题形式呈现。试题设计试题设计关注生产实际，关注生产实际，陌生感强，计算量大陌生感强，计算量大。注重原理知识的综合考查。重点考查：条件对注重原理知识的综合考查。重点考查：条件对速率和平衡的影响，转化率与平衡常数的有关计速率和平衡的影响，转化率与平衡常数的有关计算，平衡移动原理的应用等内容。算，平衡移动原理的应用等内容。注重学科核心素养和能力的考查。注重学科核心素养和能力的考查。复习目标：复习目标：1、能正确计算化学反应的转化率（、能正确计算化学反应的转化率（），能利），能利用化学平衡常数（用化学平衡常数（K）进行相关计算；）进行相关计算；2、通过对平衡转化率和平衡常数的有关计算，、通过对平衡转化率和平衡常数的有关计算，进一步掌握和理解化学平衡理论。进一步掌握和理解化学平衡理论。1、平衡常数、平衡常数K的常规计算：的常规计算：高考热点：高考热点：平衡常数的计算及其应用平衡常数的计算及其应用2、压强平衡常数、压强平衡常数Kp的计算：的计算：审题作答注意：审题作答注意：是求是求K K的的表达式表达式，还是，还是K K的的计算式计算式，还是，还是K K的的值值。关于关于K的的单位单位：浓度平衡常数单位不作要求；而压强平衡常数：浓度平衡常数单位不作要求；而压强平衡常数必须带单位。必须带单位。3、多步反应中平衡常数的计算：、多步反应中平衡常数的计算：依据方程式，依据方程式，结结合合图图表数据等表数据等题给题给信息，列三行信息，列三行求算。求算。涉及到多个可逆反涉及到多个可逆反应应KcKc的的计计算算时时，需要注意的是，需要注意的是代入代入KcKc的表达式中的物的表达式中的物质质量一定是量一定是整个平衡体系整个平衡体系的的平衡平衡浓浓度度。平衡平衡时，时，“v正正v逆逆”速率方程速率方程【归纳总结归纳总结】平衡常数（平衡常数（K）与速率常数（）与速率常数（k正正、k逆逆）之间的联系：）之间的联系：k正正K=k逆逆？【例例4答案答案】（1）22%；0.02（2）大于；1.3谢谢大家！谢谢大家！