多重化学平衡体系的相关计算 课件-2026届高三化学一轮复习

本高中化学高考复习课件聚焦多重化学平衡体系计算核心考点，依据高考评价体系梳理连续反应、平行反应等考查要求。通过2024全国甲卷真题分析，明确平衡常数、转化率等高频考点权重，归纳“变化量思维”“元素守恒”等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“模型建构+真题实战”复习策略，以2024年全国甲卷560℃转化率计算为例，运用三段式法解析，培养学生科学思维与模型认知素养。通过竞争反应平衡常数计算等典型题型突破，帮助学生掌握“设变化量-列守恒式”答题技巧，提升得分率，为教师提供系统复习指导。

高三一轮复习 多重化学平衡体系的相关计算 1.多重化学平衡体系的概述 建构模型 多重化学平衡体系是指在一系列同时发生的反应中，彼此具有某些相同的物质，这些相同的物质可以把各个反应相互联系起来。多重化学平衡体系通常可以分为两类：一类为连续反应,前一反应所产生的物质是下一步反应的反应物；另一类为平行反应（或竞争反应），反应物可以同时进行不同的反应过程，其中生成主要产物的反应称为主反应，其余的反应称为副反应。 2.多重平衡体系的相关计算 建构模型 对于多重平衡体系的相关计算，有两点非常关键： 一是多重化学反应“同时平衡”； 二是多重化学反应中浓度、物质的量和气体的平衡分压等物理量对于体系中同一种物质，只有1个数值。 2.多重平衡体系的相关计算 建构模型 （1）多重平衡体系计算的“变化量”思维模型 单一化学平衡的计算通常采用“起始量、变化量、平衡量”三段式的方法，但是对于多重平衡的计算，因为各反应之间相互影响，体系中每一个反应的“起始量”和“平衡量”难以表达。 以多重反应为整体，紧抓“变化量”，构建的以“变化量”为核心的计算思维模型如下： 2.多重平衡体系的相关计算 建构模型 （2）多重平衡体系计算的元素守恒思维模型元素守恒的思想常用在多重平衡体系的复杂计算中，以元素守恒为核心的计算思维模型如下： 迁移应用 迁移应用 （ⅰ） 图中CH3Br的曲线是______（填“a”或“b”）。 【解析】 （ⅰ） 根据CH4(g)+Br2(g) = CH3Br(g)+HBr(g) ΔH1=−29 kJ⋅mol−1 可知，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br 的曲线为a。 （ⅱ） 560 ℃时，CH4的转化率α=__________，n(HBr)=____mmol。 迁移应用 （ⅱ） 560 ℃ 时反应达平衡，剩余的CH4(g) 的物质的量为1.6 mmol，其转化率α=(8 mmol−1.6 mmol)8 mmol×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4 mmol CH3Br，但此时剩余的CH3Br 的物质的量为5.0 mmol，说明还有1.4 mmol CH3Br 发生反应生成了CH2Br2，根据化学计量数关系可知，此时生成的HBr 的物质的量n=(6.4+1.4) mmol=7.8 mmol。 迁移应用 （ⅲ） 560 ℃时，反应CH3Br(g)+Br2(g) = CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常数K=______。 （ⅲ） 560 ℃ 反应达到平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0 mmol、n(Br2)=8 mmol−6.4 mmol−1.4 mmol=0.2 mmol、n(CH2Br2)=1.4 mmol、n(HBr)=7.8 mmol，故该反应的平衡常数K=c(CH2Br2)⋅c(HBr)c(CH3Br)⋅c(Br2)=1.4V×7.8V5.0V×0.2V=10.92。 角度1 以连续反应为考查素材 1．氢能作为清洁能源，对实现碳达峰和碳中和“双碳”目标具有广泛的应用前景。甲烷水蒸气催化重整制备氢气也是工业上常用的制氢工艺。反应原理如下： 反应1：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.3 kJ⋅mol−1 反应2：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=−41.2 kJ⋅mol−1 在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)发生反应1和2，实验测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示 T点，CO2的选择性为20%(CO2的选择性=n(CO2)/n(CO2)+n(CO)×100%)。对应温度下反应1的化学平衡常数K为________（结果保留1位小数）。 角度1 以连续反应为考查素材 角度2 以竞争反应为考查素材 2．甲醇的制备反应及副反应如下： 反应ⅠCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=−49 kJ⋅mol−1 反应ⅡCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41 kJ⋅mol−1 （1） 在催化剂作用下，将1 mol CO2、3 mol H2投入容积恒定为1 L的反应器，反应温度对CO2平衡转化率X(CO2)、CH3OH选择性Y(CH3OH)的影响如下。 角度2 以竞争反应为考查素材 ①240 ℃下，反应Ⅰ的化学平衡常数为_____（列出计算式即可） 解析：消耗的n(CO2)=0.15 mol，甲醇的选择性为20%，则生成甲醇的CO2 的物质的量为0.15 mol×20%=0.03 mol，容器的体积为1 L，所以消耗的总c(CO2)=0.15 mol⋅L−1，生成甲醇消耗的c(CO2)=0.03 mol⋅L−1，则生成CO 消耗的c(CO2)=(0.15−0.03) mol⋅L−1=0.12 mol⋅L−1； 角度2 以竞争反应为考查素材 $