（全国通用版）19版高考化学大一轮复习第30讲化学平衡题的题型结构及解题策略优选学案

。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第30讲高考必考题突破讲座——化学平衡题的题型结构及解题策略

题型特点 化学平衡是化学反应原理的重要组成部分，也是高考重点考查的主干知识。近年高考试题中的化学平衡题呈现出了如下三个特点：(1)体现化学学科思想；(2)注重对图像、图表和数据的分析和判断；(3)注重平衡移动理论在日常生活、科学研究领域等方面的迁移应用。

1．化学平衡状态的判断

判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”

分值：6～10分 考情分析 2016，全国卷甲，28T 2016，全国卷丙，13T 2016，北京卷，13T 命题趋势 化学平衡中包含很广阔的创新空间。预计2019年高考化学平衡会在情境、取材上创新，化学平衡中实验分析、设计、化工生产中选择适宜温度、酸碱性环境等将是热点考查内容。

2.化学平衡图像分析

3．化学平衡移动原理在化工生产中的应用 化工生产适宜条件 从化学反应速率分析 从化学平衡移动分析 从原料的利用率分析 既不能过快，又不能太慢 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 原则 1

从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制

1．极值思想

该方法常用来判断混合物的组成，平衡混合物中各组分含量的范围等。解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”，从而进行极端分析。一般来说，对于混合物成分的确定，常把混合物看成某单一组分进行讨论；对于化学平衡来说，常假设可逆反应向某一反应方向进行到底，再进行讨论。

2．虚拟思想

所谓虚拟思想，就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。即把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较，可以假设一个中间转化过程，便于比较。该方法的思维模型为：

设计一个可以

恢复到现实状况或得出相应的

比较的虚拟状态→→

题干要求的状态判断结果

作为中介

[例1]Bodensteins研究了下列反应：

2

(g)＋I2(g)

在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

t/min x(HI) x(HI)

0 1 0 20 0.91 0.60 40 0.85 0.73 60 0.815 0.773 80 0.795 0.780 120 0.784 0.784 0.108×0.108

(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为____。 2

0.784

(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为__k正/K__(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min，在t＝40 min时，v正＝__1.95×10__min。

(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为__A、E__(填字母)。

－3

－1

－1

2

2

解析 (1)设开始加入的HI为x mol，达平衡时转化的HI为a mol，则有：

2HI(g)

H2(g) ＋ I2(g)

开始/mol x 0 0 转化/mol a 22平衡/mol x－a 22

aaaaaa22x－a所以＝0.784，得a＝0.216x，K＝

xx－a逆

×

2

0.108×0.108

＝。(2)达平衡时，v正＝v2

0.784

2

，k正x(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝

2

k正x2x2

x＝k正/K。v正＝k正x(HI)，在40 min时，

2

x(HI)＝0.85，所以v正＝0.002 7 min－1×0.85×0.85≈1.95×10－3 min－1。(3)升高温度，正

逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。

1．(2016·全国卷丙)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2

溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10

－3

mol·L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子 SO4 －42－－1

SO3 －62－NO3 －4－NO2 －5－Cl －3－c/(mol·L－1) 8.35×10 6.87×10 1.5×10 1.2×10 3.4×10 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：__4NO＋3ClO2＋4OH===4NO3＋2H2O＋3Cl__。增加压强，NO的转化率__提高__(填“提高”“不变”或“降低”)。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐__减小__(填“增大”“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知，脱硫反应速率__大于__脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原

－

－－－

3

因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是__NO的溶解度较低或脱硝反应活化能较高__。

(2)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均__减小__(填“增大”“不变”或“减小”)。

②反应ClO

－

2

＋2SO 。

2－32－4

＋Cl

－

的平衡常数K的表达式为

c2c22－42－3cc－－2(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是__形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高__。

解析 (1)①NaClO2溶液脱硝过程中，NO转化为NO3、NO2，主要转化为NO3，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，得到4NO＋3ClO2＋4OH===4NO3＋2H2O＋3Cl

－

－

－

－

－

－

－

。上述反应是气体分子数减小的反应，增加压强有利于反应正向进行，使NO的转化率提高。

＋

②根据上述反应可知，随着吸收反应的进行，溶液中c(H)逐渐增大，pH逐渐减小。③由实验结果看出，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为NO的溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。(2)①纵坐标是平衡分压的负对数，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压的负对数减小，即平衡分压增大，说明平衡逆向移动，所以平衡常数减小。②根据平衡常数表达式的规则书写即可。(3)如果使用Ca(ClO)2，则生成的SO4会与Ca结合，生成CaSO4沉淀，促使脱硫反应正向移动，提高SO2的转化率。

2．(2016·海南卷)顺－1,2－二甲基环丙烷和反－1,2－二甲基环丙烷可发生如图1转化：

2－

2＋

该反应的速率方程可表示为：v正＝k正·c顺和v逆＝k逆·c反，k正和k逆在一定温度时为常数，分别称为正、逆反应速率常数。回答下列问题：

(1)已知：t1温度下，k正＝0.006 s，k逆＝0.002 s，该温度下反应的平衡常数值K1

＝__3__；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH__小于__0(填“小于”“等于”或“大于”)。

4

－1

－1

(2)t2温度下，图2中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是__B__(填曲线编号)，平衡常数值K2＝__7/3__；温度t2__大于__t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断放热反应升高温度时，平衡向逆反应方向移动__。

5

理由是__