湖南省永州市高考化学二轮复习 课时17 化学平衡常数 化学平衡相关计算与图像分析学案-人教版高三全册化学学案VIP免费

化学平衡常数化学平衡相关计算与图像分析【明确考纲】了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。【课前真题】1.（2016年四川卷，6T）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始m(H2O)/m(CH4)=Z，在恒压下，平衡时ψ(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．该反应的焓变△H>0B．图中Z的大小为a>3>bC．图中X点对应的平衡混合物中m(H2O)/m(CH4)=3D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后ψ(CH4)减小【解析】选A；A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故正确；B、m(H2O)/m(CH4)的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a<30。3.（2016年全国卷II27T）丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6（g）＋NH3（g）＋1.5O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g）ΔH＝－515kJ·mol－1②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g）ΔH＝－353kJ·mol－1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是____________________________。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃，低于460℃时，丙烯腈的产率（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_________________________________________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是（双选，填标号）。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为，理由是____________________，进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为。【答案】：（1）两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂（2）不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC（3）1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1:7.5:1【解析】：（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以在热力学上趋势均很大；该反应为气体分子数增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应该开始进行，尚未达到平衡状态，460℃以前是建立平衡的过程，所以低于460℃时，丙烯腈产率不是对应温度下的平衡产率；高于460℃时，丙烯腈产率降低。A．催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，...