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610 K 时，将 mol CO 2与 mol

H 2S 充入 L 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620 K 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 2S

B ．CO 2

C ．COS

D ．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)0.010.01 2.810(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H 2S 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H 2S 转化率降低，A 错误；B ．增大CO 2的浓度，平衡正向移动，使更多的H 2S 反应，所以H 2S 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，H 2S 转化率降低，C 错误；D ．N 2是与反应体系无关的气体，充入N 2，不能使化学平衡发生移动，所以对H 2S 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（C 4H 10）脱氢制1-丁烯（C 4H 8）的热化学方程式如下：

①C 4H 10(g)= C 4H 8(g)+H 2(g) ΔH 1

已知：②C 4H 10(g)+

12O 2(g)= C 4H 8(g)+H 2O(g) ΔH 2=?119 kJ·mol ?1 ③H 2(g)+ 12

O 2(g)= H 2O(g) ΔH 3=?242 kJ·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 MPa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。