我說(shuō)高考題化學(xué)平衡試卷分析

我說(shuō)高考題一一化學(xué)平衡

一、試卷分析

題號(hào)分值考點(diǎn)（文字?jǐn)⑹觯┛键c(diǎn)（計(jì)算）考點(diǎn)（判斷選擇）

全國(guó)I卷28.14分（12分）判斷依據(jù)；SO?的壓強(qiáng)；S02平衡轉(zhuǎn)化率

（蓋斯定律2影響因素；平衡常數(shù)Kp

分）解釋原因

全國(guó)II卷28.14分（8分）提高平衡轉(zhuǎn)化率平衡常數(shù)Kp；改變條件對(duì)速率

（蓋斯定律2的方法速率常數(shù)算兩速和速率常數(shù)的影

分、電化學(xué)4分）率的關(guān)系響

全國(guó)IH卷28.14分（14分）寫(xiě)方程式；讀圖找線；

—平衡常數(shù)Kp、壓強(qiáng)、催化劑、

溫度對(duì)平衡移動(dòng)

的影響

山東卷14.4分（不定項(xiàng)改變條件，轉(zhuǎn)化

選擇題）——率和速率的變化

18.12分（1（）分）解釋原因H20的濃度；讀圖找線；

（蓋斯定律2（濃度）平衡常數(shù)壓強(qiáng)排序；

分）提高平衡轉(zhuǎn)化率

和平衡產(chǎn)率的條

件

二、真題解析

全國(guó)I卷

28.（14分）硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)犍工序是SCh的催

化氧化：SO2（g）+；Ch（g）訊催化劑＞SO3?AH=-98kJmo「?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴鋼催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5⑸與SCh（g）反應(yīng)生成VOSCh（s）和V2。*）

的熱化學(xué)方程式為；2V2O5（s）T2SO2（g）=2VOSO4（$）+V2O*s）AH-351kJmol」。

⑵當(dāng)SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5MPa、

2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，平衡轉(zhuǎn)化率a隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、

550℃時(shí)的a=0.975，判斷的依據(jù)是該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng),a提高。5.0MPa

>2.5MPa=〃2的，所以m=5.0MPa,由圖中數(shù)據(jù)可知a=0.975。影響?的因素有溫度、壓

強(qiáng)和反應(yīng)物（氮?dú)狻⒀鯕猓┑钠鹗紳舛龋ńM成）。

【考點(diǎn)】能運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律，推測(cè)平衡移動(dòng)方向及濃度、轉(zhuǎn)

化率等相關(guān)物理量的變化。

⑶將組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）為2m%SOMg）、m%（h（g）和q%Nz（g）的氣體通入反應(yīng)器，在溫

度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若SO2轉(zhuǎn)化率為馥，則SO3壓強(qiáng)為與空乙，平

100-ma

a

衡常數(shù)Kp=1一v.5fmp一滬（以分壓表示，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

【考點(diǎn)】能書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式，能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算。注意：該反應(yīng)的

化學(xué)計(jì)量數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系。

［詳解】（3）假設(shè)原氣體的物質(zhì)的量為lOOmoL則SO2、。2和N2的物質(zhì)的量分別為2mmok

mmol和qmol,2m+m+q=3m+q=100,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則有下列關(guān)系:

so,+J_C磯催化劑so

22

起始量(〃?。/)2mm0

變化量("〃)2mama2ma

平衡量("7。/)2m(l?a)m(l—a)2ina

平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為n(總尸2m(1-a)+m(1-a)+2mamol+qmol,則SCh的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

為

x100%=/、產(chǎn)嗯-------------------x100%=x100%

n(忌)2m(1-a)+m(1-a)+2mamol+q*hiol100-ma

o該反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行，因此，SO3的分壓/XS03)=2n)"〃，p(S02)=2m(?)',

100—ma100-mtz

-a)〃一、、，，，—1一

p(O2)=—-----工,在該條件下，SO2(g)+-O2(g)^2SO3(g)的Kp二

100—ma2

2map

”(SO?)=_________100-ma___________________a

p(SC)2)xp°'(。2)2m(l-?)p°a)"(丫'

100-ma、10()-ma,\100-ma)

(4)研究表明，SO?催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v=k(-^-l)°-8(l-na*)o式中：k為反應(yīng)速率

a

常數(shù)，隨溫度t升高而增大；a為SO?平衡轉(zhuǎn)化率，8為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在

8=0.90時(shí)，將一系列溫度下的k、a值代入上述速率方程，得到v~t曲線，如圖所示。

420460500540580

t/°C

曲線上V最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱(chēng)為該d下反應(yīng)的最適宜溫度tm。tVtm時(shí)，V逐漸提高；t>tm

后，V逐漸下降。原因是升高溫度，k增大使V逐漸提高，但a降低使P逐漸下降。當(dāng)fVfm,

k增大對(duì)V的提高大于〃引起的降低；當(dāng)/>Zm,A增大對(duì)y的提高小于a引起的降低c

【考點(diǎn)】能用一定的理論模型說(shuō)明外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

【點(diǎn)睛】本題有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算是一個(gè)難點(diǎn)，尤其題中給的都

（3）CH,和CO?都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)

化，其原理如下圖所示:

電極B

固體電解質(zhì)（傳導(dǎo)02-）

碳

氧

氫

①陰極上的反應(yīng)式為CO2+2e=CO+O2,

②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1,則消耗的CH」和CO,體積比為6:5

全國(guó)in卷

28.（14分）二氯化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用C02的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。回答下列問(wèn)題:

（1）CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比〃（C2H4）:n（H2O）=H4o

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若增大壓強(qiáng)，則HCM）變大（填“變大叩變小”或“不變

（2）理論計(jì)算表明，原料初始組成n（CO2）：H（H2）=1:3,在體系壓強(qiáng)為O.IMPa,反應(yīng)

圖中，表示C2H八CO?變化的曲線分別是一d、c。CO?催化加氫合成C2H4反應(yīng)

的小于0（填“大于”或“小于”

【注意】根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比確定各物質(zhì)，由特殊點(diǎn)確定各物質(zhì)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

039,x039

（3）根據(jù)圖中點(diǎn)A（440K,0.39）,計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=———-^―xA-

0396x（鳴20.P

3

或等（MPa）-3（列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓二總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

4（MM

【考點(diǎn)】能書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式，能進(jìn)行平衡常數(shù)'轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算。

（4）二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳燃。

一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)選擇合適催化劑等。

山東卷

14.（不定項(xiàng)選擇，4分）1,3.丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步H+進(jìn)攻13丁二

燈、

烯生成碳正離子（CHjCH「CH?）；第二步進(jìn)攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。

反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如卜圖所不。已知在0C和40C時(shí)，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)

物的比例分別為70:30和15:85。下列說(shuō)法正確的是

反應(yīng)進(jìn)程

A.1,4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定

B.與0C相比，40℃時(shí)13丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大

C.從（）℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大，1,4-加成正反應(yīng)速率減小

D.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度

【考點(diǎn)】知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、

生活和科學(xué)研究中的重要作用。

18.（12分）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CHQH的產(chǎn)率。以

CO?、田為原料合成CH30H涉及的主要反應(yīng)如卜.：

I.CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH]=-49.5kJmoE

1

II.CO(g)+2H2(g)=CHQH(g)\H2=-90.4kJ?mol'

III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

回答下列問(wèn)題：

(1)△”3=kJ-mor1o+40.9

(2)一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入ImolCCh和3moi也發(fā)生上述

反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH30H(g)為。molCO為hmol,此時(shí)比0q)的濃度為，^

mol?L」(用含小從V的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)HI的平衡常數(shù)為-----幺史藝------

(\-a-b)(3-3a-b)

【考點(diǎn)】本題為多重平衡，代入的是多重平衡體系中各物質(zhì)的總濃度。

【詳解1】假設(shè)反應(yīng)【中參加反應(yīng)的CC>2為XmoL反應(yīng)HI中參加反應(yīng)的CO2為ymol,反

應(yīng)II中發(fā)生逆反應(yīng)的CH3OH為zmol,則

I.CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)

x3xxx

II.CO(g)+2H2(g)^CH3OH(g)

zzz

ni.co2(g)+H2(g)co(g)+H2o(g)

yyyy

x-z=a

y+z=b

聯(lián)立可得x+y-a+b；

n(CO2)=1-x-y=I-(a+b)；

n(H2O)=3-3x-y-2z=3-3x-y-2(b-y)=3+2b-3(x+y)=3+2b-3(a+b)=3-3a-b；

ba+b

VV_bx(a+b)

1-a-b3-3a-b(1-a-b)x(3-3a-b)

zx

反應(yīng)HI的平衡常數(shù)為:VV

【詳解2］假設(shè)反應(yīng)II中，CO反應(yīng)了xmol,則H生成的CH.QH為xmol,I生成的CH30H

為(a-x)moL為生成CO為(b+x)moL根據(jù)

CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)

反應(yīng)I：a-x3(a-x)a-xa-x

C0(g)+2H?(g)lCHQH(g)

反應(yīng)n：X2xx,

CO2(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)

反應(yīng)in：b+xb+xb+xb+x,

平衡時(shí)水的物質(zhì)的量為(a-x)mol+(b+x)mol=(a+b)mol：平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為

1mol-(a-x)mol-(b+x)mol=(1-a-b)mol,H?的物質(zhì)的S'為

3mol-3(a-x)mol-2x-(b+x)mol=(3-3a-b)mol,CO的物質(zhì)的量為bmol,水的物質(zhì)的量為(a+b)mol,

ba+b

—X---

VV_bx(a+b)

1-a-b乂3-3a---(1-a-b)x(3-3a-b)

則反應(yīng)in的平衡常數(shù)為：vv

(3)不同壓強(qiáng)下，按照〃(C02)：?(H2)=1：3投料，實(shí)驗(yàn)測(cè)定C02的平衡轉(zhuǎn)化率和CH30H

的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。

圖乙

已知：CO：的平衡轉(zhuǎn)化率=―—*始J—絲二曳X100%