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1、化学反应原理综合题型研究【备考策略】在全国近五年的高考中，主要考查反应热计算、反应速率计算、化学平衡移动及化学平衡计算、原电池和电解池工作原理以及电极反应式的书写，涉及的知识点比较全面，而且常考常新。高考每年都有平衡常数计算，其中通过平衡图像综合考查平衡移动原理，以组合形式、一题多角度来考查化学反应原理相关知识是考查重点。预计化学平衡常数计算、电极反应式的书写、平衡移动原理依然是今后考查的热点。【能力提升】能力提升化学平衡平衡常数K1. K与温度关系热效应温度变化K的变化热效应温度变化K的变化吸热反应升温增大放热反应升温减小降温减小降温增大2. K的应用判断反应进行的方向向容器中同时充入反应物
2、和生成物，判断反应进行的方向时，用Q与K的相对大小来判断。Q=K时，平衡状态，此时v(正)=v(逆)；QK时，反应逆向进行，此时v(逆)v(正)；Q v(逆)。等效平衡的含义与应用1. 三种等效平衡模型等效模型实例起始投料平衡时等量备注恒温恒容系数不等N2+3H22NH3甲：1 mol N2+3 mol H2乙：2 mol NH3(转化为同种物质完全等同)两容器中各组分的n、c、w等同(N2)+(NH3)=1恒温恒容系数相等I2+H22HI甲：1 mol I2+1 mol H2乙：2 mol I2+2 mol H2(或4 mol HI) (成比例)两容器中各组分w等同，n、c成倍数关系恒温恒压
3、N2+3H22NH3甲：1 mol N2+3 mol H2乙：2 mol N2+6 mol H2 (或4 mol NH3)(成比例)两容器中各组分w、c等同，n成倍数关系2. 等效平衡的应用(1) 同一反应，向两容器中充入不同反应物或生成物时，首先转化为同种物质，再结合等效平衡的模型解题。例如：T1 ，向2 L的恒容密闭容器中充入7.6 mol NO和3.8 mol O2，发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)、2NO2(g)N2O4(g)，达到平衡时，测得c(NO2)=1.5 molL-1，c(N2O4)=0.9 molL-1。若起始时向该容器中充入3.6 mol NO2和2.0 m
4、ol N2O4， T1 达到平衡时，N2O4的转化率为 。分析：若将3.6 mol NO2和2.0 mol N2O4转化为NO和O2，则相当于7.6 mol NO和3.8 mol O2，所以两个平衡是等效的，因而达到平衡时容器中c(N2O4)=0.9 molL-1，起始时c(N2O4)=1.0 molL-1，因而N2O4的转化率为10%。(2) 不符合等效平衡的，先建立等效平衡，再回归题意。两个体积均为1 L的恒温恒容密闭容器甲和乙，向甲中充入1 mol N2和3 mol H2，向乙中充入2 mol N2和6 mol H2，在相同温度下均达到平衡，比较两平衡体系中某些组分的物质的量、物质的量浓
5、度、百分含量的大小。分析：对于乙容器，可以先将其体积扩大2倍，得到与甲等效的平衡丙(建立等效模型)，再将丙的体积缩小为(回归题意)。如下图所示：达到平衡时，甲和丙中各组分的百分含量相等；丙中各组分的物质的量是甲中的两倍；甲和丙各组分的浓度相等。丙乙，体积变为原来的，即增大压强，平衡正向移动。所以达到平衡时，甲和乙的平衡混合物中：乙中NH3的百分含量大于甲，乙中N2的百分含量小于甲；n(NH3)乙2n(NH3)甲，n(N2)乙2c(NH3)甲，c(N2)乙；达到平衡时反应物的转化率：”、“=”或“”、“”、“”、“”、“”、“(3) 0.133减小(4) (5) (7) 解析(1) v(Cl2)
6、=0.075 molL-1s-1。(2) 原平衡，c(Cl2)=0.2 molL-1，温度升高，c(Cl2)=0.22 molL-1，说明平衡正向移动，正反应吸热。(3) COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)起始/molL-1：0.5000转化/molL-1：0.200.200.20平衡/molL-1：0.300.200.20K=0.133因为正反应是吸热反应，随着反应的进行，温度降低，平衡逆向移动，K减小。(4) Q=0.15K，反应逆向进行。(5) 若起始充入2.0 mol COCl2(g)，体积扩大2倍，则达到平衡时n(Cl2)=0.8 mol，压回原体积，即增大压强，平衡逆向移动，
7、n(Cl2)减小。(6) 若充入1.0 mol Cl2和1.0 mol CO，则与原平衡等效，达到平衡时，Cl2的转化率等于60%，现在是充了1.0 mol Cl2和1.2 mol CO，多充入CO，则Cl2的转化率增大。(7) 恒温恒容的容器中，随着反应的进行，压强增大，平衡逆向移动，转化率减小。所以恒温恒压的容器中转化率大些。变式训练2(2015河南焦作一模改编)雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO
8、(g)N2(g)+CO2(g)H=Q kJmol-1。在T1 时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：时间/min浓度/molL-101020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36010 min内，NO的平均反应速率v(NO)=，T1 时，该反应的平衡常数K=。30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是(填字母)。a. 加入一定量的活性炭b. 通入一定量的NOc. 适当缩小容器的体积d. 加入合适的催化剂若30 min后升高温度
9、至T2 ，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为533，则Q(填“”、“=”或“”)0。(2) NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如下图所示。甲乙1 由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为 。图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为。(3) 新型O3氧化技术对尾气中的氮氧化物脱除效果显著，尾气中的NOx多数以NO形式存在，可发生反应NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。
10、由图可得出的正确说法是 (填字母)。a. 反应在c点达到平衡状态b. 反应物浓度：b点小于c点c. 反应物的总能量低于生成物的总能量d. t1=t2时，NO的转化量：ab段小于bc段答案(1) 0.042 molL-1min-1bc(2) NO、NO2Mn、200 (3) d解析(1) v(NO)= 0.042 molL-1min-1，K=。根据表格数据，30 min 后，NO、N2、NO2的浓度均增大。增大或减小固体的量，平衡不移动，a错误；充入NO，平衡正向移动，NO、N2、NO2的浓度均增大，b正确；压缩体积，浓度均增大，c正确；催化剂只改变反应速率，平衡不移动，d错误。原平衡，c(NO
11、)c(N2)c(CO2)= 433，升高温度，c(NO)c(N2)c(CO2)=533，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热，所以Q”、“=”或“”、“”、“0。在压强为p1 时，产物水的物质的量与时间的关系如图2所示，若t0 时刻，测得甲醇的体积分数为10%，此时甲醇乙烯化的转化率为(保留三位有效数字)；若在t1 时刻将容器容积快速扩大到原来的2倍，请在图中绘制出此变化发生后至反应达到新平衡时水的物质的量与时间的关系图。(4) 第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如下
12、图：其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2 。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，甲电极周围溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)，乙电极的电极反应式为。4. (2015江西四校联考)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。(1) 液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)H14NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)H2则反应 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)H=(请用含有H1、H2的式子表示)。(2) 合成氨实验中，在体积为3 L的恒容密闭容器中投入4 mol N2和9 mol H2，在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示。温度/K平衡时NH3的物质的量/molT12.4T22.0已知：破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。T1(填“”、“”、“=”或“”)?对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，
