1、例1 .【2016新课标卷理综化学】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：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/molC3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol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是 ；提高丙烯腈反应选
2、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，最高产率对应温度为460OC低于460OC时，丙烯腈的产率 （填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460OC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 A
3、C（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】试题分析：（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；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的平衡产率；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，反应刚开始进行，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，丙烯腈的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，活性降低，正确；B平衡常数变大，对产率的影响是提高产率才对，错误；C根据
4、题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D反应活化能的大小不影响平衡，错误；答案选AC。【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。【图像分析要点】1.弄清纵、横坐标所代表的量及各个量之间的关系；2.根据图象中曲线的变化趋势和特点弄清
5、曲线上点(起点、转折点、终点、交点)的含义；3.弄清曲线上“平”与“陡”的含义；4.弄清曲线函数的增减性，结合题目中给定的反应数据，应用规律、概念准确的分析出化学反应速率和化学平衡的相互关系，进行推理、判断，得出结果。例2.【2016新课标III卷理综化学】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）NaClO2的化学名称为_。（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表离子SO42SO32
6、NO3NO2Clc/（molL1）8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_（填“提高”“不变”或“降低”）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_ （填“提高”“不变”或“降低”）。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。（3）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px如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_（填“增大”“不变”或“减小”）。反应
7、ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。（4）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具有的有忧点是_。已知下列反应：SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1ClO (aq)+SO32 (aq) =SO42 (aq)+Cl (aq) H2CaSO4(s) =Ca2+（aq）+SO42（aq） H3则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的H=_。【答案】（1
8、）亚氯酸钠；（2）4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高 减小；大于；NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 （3）减小； （4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高 H1H2H3【解析】试题分析：（1） NaClO2的化学名称为亚氯酸钠；（2）亚氯酸钠具有氧化性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；正反应是体积减小的，则增加压强，NO的转化率提高。根据反应方程式2H2OClO22SO22SO42Cl4H、2H2O3ClO24NO4NO33Cl4H可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大，吸收剂溶液的p
9、H逐渐降低。由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化。（3）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。由图分析可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应的方程式ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常数K表达式为。【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应
10、方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的。本题是综合性试题，难度适中。【特别提示】（1）平衡常数的表达式可以是多种，与化学方程式的书写形式有关，如化学方程式配平的系数是
11、分数时，其平衡常数表达式与正常配平的化学方程式的化学平衡常数表达式是不同的。（2）对于同一个可逆反应，若反应条件相同，则正反应的平衡常数与逆反应的平衡常数成互为倒数关系。例3. 【2015新课标卷理综化学】甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列问题：（1）已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOC OHOCHE/（kJ.mol
12、-1）4363431076465413由此计算H1 kJmol-1，已知H2-58kJmol-1，则H3 kJmol-1。（2）反应的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。（CO）值随温度升高而 （填 “增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。【答案】（1）99；41（2）；a；反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；（3）减小；升高温度时，反应为放热反应，平衡向向左移
13、动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3P2P1；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高【解析】试题分析：（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热H11076kJ/mol2436 kJ/mol3413 kJ/mol343 kJ/mol465 kJ/mol99kJ.mol-1。根据盖斯定律
14、可知即可得到反应，则H358 kJ/mol99 kJ/mol41kJ.mol-1。（3）反应为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；因此最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为P3P2P1。【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律，
15、平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，碳、氮及其化合物的性质等知识同低碳经济、温室气体的吸收等环境问题联系起来，充分体现了学以致用的目的，更突显了化学是一门实用性的学科的特点。【化学平衡常数的三个应用】(1)利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。 (2)利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向，对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Qc，称为浓度商。Qc(3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，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。