内容正文:
专题10 化学反应速率与化学平衡
【母题来源】2021年高考甲卷,节选
【母题题文】(2)合成总反应在起始物
时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为
,在
℃下的
、在
下的
如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式
_______;
②图中对应等压过程的曲线是_______,判断的理由是_______;
③当
时,
的平衡转化率
____,反应条件可能为___或___。
【答案】
b 总反应ΔH<0,升高温度时平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量分数变小 33.3% 5×105Pa,210℃ 9×105Pa,250℃
【试题解析】
(2)①二氧化碳加氢制甲醇的总反应为
,因此利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式Kp=
,故答案为:
。
②该反应正向为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,体系中
将减小,因此图中对应等压过程的曲线是b,故答案为:b;总反应ΔH<0,升高温度时平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量分数变小。
③设起始n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,则
,当平衡时
时,
=0.1,解得x=
mol,平衡时CO2的转化率α=
=33.3%;由图可知,满足平衡时
的条件有:5×105Pa,210℃或9×105Pa,250℃,故答案为:33.3%;5×105Pa,210℃;9×105Pa,250℃。
【命题意图】
本题主要考查了化学平衡状态的建立及其途径、影响化学化学平衡的因素、有关化学平衡的计算等等。考查学生对化学平衡转化率相关原理的理解和掌握程度,也考查了学生对图表信息的获取、分析和加工能力。该题意在引导学生重视化学平衡等基本原理的理解和应用,关注信息获取、加工和处理能力的提高。明确影响反应速率的因素和影响平衡移动的因素是解题关键,会利用“三段式”法进行化学计算,培养学生分析化学平衡图象的能力。
【命题方向】
化学反应速率与化学平衡是每年高考的必考内容。化学反应速率是化学平衡移动的基础变量。化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响,常结合化学平衡的应用进行综合考查,有时在选择题和填空题中单独考查,应注意理论联系实际,灵活分析。高考对化学平衡状态的考查,往往通过化学平衡的特征及化学平衡常数的计算和理解进行。化学平衡常数是新出现的高考热点,必须理解透彻。另外还要重点关注化学平衡的现象和实质。高考围绕勒夏特列原理的理解,通过实验、判断、图像、计算等形成对化学平衡移动进行综合考查,是化学反应速率和化学(平衡)状态的综合应用体现,平时加强针对性强化训练,注重规律和方法技能的总结,提高解题能力。
【得分要点】
对于一般的化学反应:aA+bBcC+dD,达到平衡时反应物A的转化率为
α(A)=×100%=×100%
[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平衡时A的浓度]
反应物平衡转化率的变化判断
判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况而定。常见有以下几种情形:
反应类型
条件的改变
反应物转化率的变化
有多种反应物的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
恒容时只增加反应物A的用量
反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大
同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量
恒温恒压条件下
反应物转化率不变
恒温恒容条件下
m+n>p+q
反应物A和B的转化率均增大
m+n<p+q
反应物A和B的转化率均减小
m+n=p+q
反应物A和B的转化率均不变
只有一种反应物的可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g)
增加反应物A的用量
恒温恒压条件下
反应物转化率不变
恒温恒容条件下
m>n+p
反应物A的转化率增大
m<n+p
反应物A的转化率减小
m=n+p
反应物A和B的转化率不变
1.(2021·天津南开中学高三三模)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,一段时间后反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0达到平衡,下列有关说法不正确的是
A.若保持温度和容器体积不变,再充入lmolSO2(g)达到平衡后SO3气体平衡浓度增大
B.若保持温度和容器内压强不变,再充入1molSO3(g)达到平衡后SO3气体平衡浓度不变
C.已知V2O5催化该反应的历程为:,由此可知,过程①的快慢对该反应的速率起着决定性的影响。
D.假设平衡时SO3的物质的量为1mol,则该反应的化学平衡常数K一定为2
2.(2021·辽宁高三其他模拟)反应
可用于制备有机化工原料
。已知240℃时,其化学反应平衡常数
。
①一定温度下