【金榜 培植新的增分点】（自助式学习菜单）2021届高考化学二轮专题冲刺 化学平衡常数及其应用.doc

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1、【金榜 培植新的增分点】（自助式学习菜单）2014届高考化学二轮专题冲刺 化学平衡常数及其应用一、小试能力知多少(判断正误)(1)(2013临沂模拟)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的平衡常数表达式为K( )(2)(2012山东高考)将1 mol N2O4充入一恒压容器中进行反应N2O4(g)2NO2(g)。若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容容器中进行，平衡常数增大 ()(3)(2013南京模拟)可逆反应的平衡常数与温度有关，所以升高温度，平衡常数一定增大。( )(4)(2013惠州模拟)在其他条件不变的情况下，对于反应2SO2O22SO3，增大压强或增大O2的浓度，K

2、值增大()二、必备知识掌握牢1化学平衡常数表达式的书写对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K。注意：固体、纯液体的浓度视为常数，不包含在化学平衡常数的表达式中；K只受温度的影响，当温度不变时，K值不变；化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关，对于同一个化学反应，当化学方程式的计量数发生变化时，平衡常数的数值也发生变化；当化学方程式逆向书写时，平衡常数为原平衡常数的倒数。2化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度。对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，表示反应进行的程度越小。(2)判断反应进行的方向。若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为

3、Qc，则QcK，反应向逆反应方向进行 ；QcK，反应处于平衡状态；QcK，反应向正反应方向进行。(3)判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。三、常考题型要明了考查化学平衡的计算典例考查化学反应速率和化学平衡常数的计算演练1考查化学平衡图像及化学平衡常数演练2典例某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)，“？”代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应的前后压

4、强之比为54，则下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常数表达式是KB此时B的平衡转化率是35%C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D增加C，B的平衡转化率不变解析 3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)起始(mol)4200变化(mol) 1.2 0.8 1.6 0.8平衡(mol) 2.8 1.2 1.6 0.8n(平)(42)mol4.8 mol由此推知：C为固体或纯液体，D为气体，该反应的平衡常数表达式为K；平衡时B的转化率100%40%；增大该体系的压强，平衡向右移动，由于温度没变，化学平衡常数不变；由于C为固体或纯液体，增加C对平衡没影响，B的平衡转化率不变。答案D

5、“三段式法”解答化学平衡计算题1步骤(1)写出有关化学平衡的反应方程式。(2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。(3)根据已知条件建立等式关系并做解答。2方法如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol/L) ab 00变化(mol/L) mx nx px qx平衡(mol/L) amx bnx px qxK3说明(1)对于反应物：c(平)c(始)c(变)；对于生成物：c(平)c(始)c(变)。(2)各物质的转化浓度之比等于

6、化学方程式中化学计量数之比。(3)转化率100%演练1(2013四川高考)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)2Z(g) H0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103 molL1min1B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大解析：选CA项，Y的反应速率为v(Y)(0.16

7、0.12)mol/(10 L2 min)2.0103 molL1min1，v(Z)2v(Y)4.0103 molL1min1；B项， H0，反应放热，降温反应正向移动，v(正)v(逆)；C项，由平衡常数公式可得K1.44；D项，反应前后计量数不变，X体积分数不变。演练2(2013海南高考)反应A(g)B(g) C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 molL1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：(1)上述反应的温度T1_T2，平衡常数K(T1) _K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)若温度T2时，5 min后反应达到平衡，A

8、的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为_。反应的平衡常数K_。反应在05 min区间的平均反应速率v(A)_。解析：(1)图中显示T2时达到平衡所用时间少，速率大所以温度高；而温度越高c(A)越小，可判断反应为吸热反应，升温K将增大。(2)平衡问题的常规计算，略。答案：(1)小于小于(2)0.085 mol0.082 mol/L0.007 mol/(Lmin)变量探究型实验题常以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响，或给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。该类题目能够很好地考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结

9、论的能力，因而在这几年高考试题中出现频率较高。典题(2013安徽高考)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)在25C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL46010305601030560测得实验和溶液中的Cr2O浓度随时间变化

10、关系如图所示。(2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)实验和的结果表明_；实验中0t1时间段反应速率V(Cr3)_ molL1min1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2起催化作用；假设二：_；假设三：_；(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论解析首先看清实

11、验目的，确定条件改变的唯一变量，再根据图给信息进行综合分析；对于实验方案的设计也主要考虑变量的控制。(1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必须保证溶液的体积为100 mL，所以加入草酸和水的体积之和应为40 mL，两者的具体体积没有要求，只需与中数据不同即可。(2)此反应中铬的化合价由6价变为3价，化合价降低，所以碳的化合价应升高，草酸中碳的化合价为3价，反应后只能变为4价，即生成CO2。(3)通过图像可以明显看到，实验的反应速率比实验的快，故pH越小，反应速率越快，说明溶液pH对该反应的速率有影响；在0t1时间段，Cr2O的浓度改变了(c0c1)molL1，其反应速率为(c0c1)/t

12、1 molL1min1，所以v(Cr3)2(c0c1)/t1 molL1min1。(4)铁明矾中除结晶水外，共有三种离子，均可能起催化作用，除Fe2外，还有Al3和SO。(5)要想验证假设一正确，必须确定Al3和SO不起催化作用，所以可选择K2SO4Al2(SO4)324H2O，为了确保Al3和SO的浓度与原来的相同，所以取和铁明矾相同物质的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O。答案(1)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL2020(2)CO2(3)溶液pH对该反应的速率有影响(4)Al3起催化作用SO起催化作用(5)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实

13、验结果和结论用等物质的量K2SO4Al2(SO4)324H2O代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立名师支招变量控制实验题的解题策略1确定变量解答这类题目时首先要理清影响实验探究结果的因素有哪些。2定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素以后，再确定另一种因素，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。3数据有效解答时注意选择数据(或

14、设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 针对训练1(2012广东高考)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O2I=2SOI2(慢)I22S2O=2IS4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)：n(S2O)_.(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影

15、响，设计的实验方案如下表： 实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_ mL，理由是_。(3)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其它条件不变，请在图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。解析：(1) 淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽。由题给离子反应可得关系式S2OI22S2O，n(S2O)：n(S2O)2时，能观察到蓝色。(2)对照实验

16、探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL以保证溶液体积相同。(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。 答案：(1)S2O(其他合理写法也给分)2(2)2.0保证溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(其他合理答案给分)(3)2草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：MnOH2C2O4HMn2CO2H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：组别10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶

17、液2301201 mL蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验_和_(用表示，下同)；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验_和_。(3)对比实验和，可以研究_对化学反应速率的影响，实验中加入1 mL蒸馏水的目的是_。解析：(1)根据电子守恒可得：n(MnO)(72)n(H2C2O4)2(43)，则n(MnO)n(H2C2O4)25。(2)研究某一因素对化学反应速率的影响时，应使其他条件完全相同。(3)对比和，反应的温度、溶液的体积等都相同，仅有c(H)不同，故可研究c(H)对反应速率的影响。加1 mL水的目的是确保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变。答案：(1)25(2)(3)c(H)(或硫酸溶液的浓度)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变8