雷范軍+樂善堂
化學(xué)平衡屬于高中化學(xué)的基本概念和重要理論,也是每年高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容。該部分高考命題方向主要涉及:外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)化學(xué)平衡的影響,化學(xué)平衡圖像,化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算(化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率、平衡濃度、某物質(zhì)的平衡百分含量、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等),化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。下面結(jié)合考試大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的要求,精選全國(guó)各地新課標(biāo)高考真題對(duì)化學(xué)平衡的考查和備考進(jìn)行有關(guān)剖析。
一、2014高考如何考
2014年化學(xué)平衡高考題型主要有選擇題和填空題,填空題中普遍是綜合題型,往往融合熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率、電化學(xué)等知識(shí),難度一般較大。今年化學(xué)平衡高考考查的知識(shí)及能力要求見下表:
【例1】[2014課標(biāo)I,28(3)]乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯直接水合法生產(chǎn)。乙烯氣相直接水合反應(yīng)
C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=-45.5 kJ·mol-1,下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1]。
①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)K= (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
②圖中壓強(qiáng)P1、P2、P3、P4的大小順序?yàn)椋?,
理由是:
。
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃,壓強(qiáng)6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5℅。若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有: 、 。
解析:①設(shè)起始時(shí)n(H2O)=n(C2H4)=xmol,圖中A點(diǎn)乙烯平衡轉(zhuǎn)化率為20%,則:
(C2H4)(g)+(H2O)(g)=C2H5OH(g)
起始物質(zhì)的量/mol x x 0
變化物質(zhì)的量/mol 0.2x 0.2x 0.2x
平衡物質(zhì)的量/mol 0.8x 0.8x 0.2x
平衡時(shí)(C2H4)(g)、 (H2O)(g)、 C2H5OH(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為、、,由總壓:P2=7.85MPa可知,它們的平衡分壓分別為7.85MPa×、7.85MPa×、7.85MPa×,K==0.0717 MPa-1;②由于正反應(yīng)是氣體體積縮小的方向,其他條件保持不變時(shí),壓縮容積增大壓強(qiáng)可以使平衡右移,乙烯平衡轉(zhuǎn)化率增大,則圖中300℃時(shí):P1 答案:①K=0.07(MPa)-1 ②P1 點(diǎn)評(píng):本題以教材中乙烯水合法生產(chǎn)乙醇為背景,考查考生觀察、提取、加工圖形中實(shí)質(zhì)性信息的能力,對(duì)化學(xué)平衡建立過程的了解,對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的理解,利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的能力,外界條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響的理解,利用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律的能力,對(duì)化學(xué)平衡的調(diào)控在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中重要作用的了解。幾個(gè)設(shè)問層次分明,凸顯了能力立意的風(fēng)格。其中第1空比較容易出錯(cuò),因?yàn)樵摽詹粌H涉及接受、吸收、整合化學(xué)平衡信息的能力,還涉及分解問題和解決問題的能力。 【例2】(2014安徽,10)臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝反應(yīng)為:2NO2(g)+O3(g)?葑N2O5(g)+O2(g),反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是( ) 解析:圖中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,即脫硝是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng), 平衡常數(shù)減小,故A正確; 圖中02和3s 時(shí)NO2濃度已知, v(NO2)===0.2mol·L-1·s-1,mol·L-1不是速率單位,故B錯(cuò);催化劑能使正、逆反應(yīng)速率同等程度的增大,平衡不移動(dòng),故C錯(cuò);O2是生成物,增大c(O2),平衡逆向移動(dòng),NO2轉(zhuǎn)化率減小,故D錯(cuò)。 答案:A 點(diǎn)評(píng):本題考查考生對(duì)化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的了解,對(duì)反應(yīng)速率定量表示方法的了解,外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響的理解。四個(gè)選項(xiàng)均需要考生觀察圖形、提取其中實(shí)質(zhì)性內(nèi)容、分析加工、解決簡(jiǎn)單化學(xué)問題,均圍繞基本概念和重要理論中容易錯(cuò)解、誤判的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置問題,具有很好的區(qū)分度。 【例3】(2014江蘇,15)一定溫度下,在三個(gè)體積約為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)?葑CH3OCH3(g)+H2O(g) 下列說法正確的是( ) A. 該反應(yīng)的正方應(yīng)為放熱反應(yīng) B. 達(dá)到平衡時(shí),容器I中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器Ⅱ中的小 C. 容器I中反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間比容器Ⅲ中的長(zhǎng) D. 若起始時(shí)向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行 解析:讀表格信息可知,I、III的目的是探究溫度對(duì)平衡的影響,降低溫度,生成物平衡物質(zhì)的量增大,說明平衡正向移動(dòng),由此推斷正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A正確;I、II的目的是探究壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響,正反應(yīng)是氣體體積不變的方向,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),則容器I、II中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)相等,故B錯(cuò);起始投料相同,僅溫度:I>III,則反應(yīng)速率:I>III,因此容器I中達(dá)到平衡的時(shí)間比III短,故C錯(cuò);由n/V、題意可知,CH3OH、CH3OCH3、H2O的△c分別為0.16mol/L、0.080mol/L、0.080mol/L,平衡時(shí)CH3OH、CH3OCH3、H2O的c分別為0.040mol/L、0.080mol/L、0.080mol/L,該溫度下平衡常數(shù)K===4,而Q===1.5<4,因此反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故D正確。
答案:A D
點(diǎn)評(píng):本題以醇分子間脫水反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)為背景,考查外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律,利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件控制方法的了解等。其中D項(xiàng)對(duì)考生的計(jì)算技能要求較高,這種問題的分析解決,出錯(cuò)機(jī)會(huì)較大。
二、2015高考會(huì)怎樣考
根據(jù)2014年化學(xué)平衡高考考查趨勢(shì)預(yù)測(cè),明年化學(xué)平衡高考命題仍將依綱靠本,以聯(lián)系生產(chǎn)、生活和科研實(shí)際情景為載體,主要考查同學(xué)們對(duì)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖形、模型、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力,有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算能力,有關(guān)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響規(guī)律及其應(yīng)用,繪制有關(guān)化學(xué)平衡圖形等。
三、備考中應(yīng)該注意哪些問題
以往的實(shí)踐證明,化學(xué)平衡對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解具有指導(dǎo)作用,因此這部分知識(shí)備考時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
1. 理解有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延,善于揭示概念間的內(nèi)在聯(lián)系,并應(yīng)用所學(xué)概念和有關(guān)規(guī)律,特別要準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡移動(dòng)等概念,弄清三者的相互聯(lián)系,以提高解決各類問題的能力。
2. 準(zhǔn)確把握外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,既要學(xué)會(huì)對(duì)圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的方法,又要學(xué)會(huì)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理來解決有關(guān)的平衡問題,尤其是化學(xué)平衡標(biāo)志和化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用,用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、數(shù)學(xué)模型、圖形等表達(dá)分析解決問題的過程和成果,并能做出符合邏輯關(guān)系的解釋。
3. 重視化學(xué)實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察和理解教材中的有關(guān)實(shí)驗(yàn),弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)生的反應(yīng)及所要說明的問題,通過典型的實(shí)驗(yàn)得出一般規(guī)律,加深對(duì)所學(xué)概念、理論的理解和應(yīng)用,提高解決實(shí)際問題的能力。
四、押題訓(xùn)練
1. 在恒容密閉容器中,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?葑CH3OH(g)+H2O(g) △H<0達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列說法正確的是( )
A. 升高溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增加,平衡逆向移動(dòng)
B. 升高溫度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
C. 增加H2的濃度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
D. 改用高效催化劑,可增大反應(yīng)的平衡常數(shù)
1. C 解析:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)速率的增大程度更大,平衡逆向移動(dòng),CO2轉(zhuǎn)化率減小,故AB均錯(cuò);增大H2的濃度,平衡右移,可提高CO2轉(zhuǎn)化率,故C正確;催化劑不能使平衡移動(dòng),因此不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù),故D錯(cuò)。
2. 一定條件下,0.3molX(g)與0.3molY(g)在體積為1L的密閉中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),下列示意圖合理的是( )
2. D 解析:圖中△n(X)=(0.3-0.2)mol=0.1mol,由△n(X)︰△n(Y)=1︰3可知,△n(Y)=0.3mol,由于可逆反應(yīng)中Y不可能100%轉(zhuǎn)化為生成物,故A錯(cuò);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,v正(X)逐漸減小、v逆(Z)逐漸增大,平衡時(shí)v正(X)︰v逆(Z)=1︰2,故B錯(cuò);Y是反應(yīng)物、Z是生成物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(Y)逐漸減小、c(Z)逐漸增大,且△c(Y)︰△c(Z)=3︰2,而由圖中信息可知△c(Y)∶△c(Z)=(0.3-0.2)︰(0.1-0)=1︰1,故C錯(cuò);起始時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)為0;設(shè)△n(X)=amol,由△n(X)︰△n(Y)︰△n(Z)=1︰3︰2可知,△n(Y)=0.3amol,△n(Z)=0.2amol,則平衡時(shí)n(X)=(0.3-a)mol,n(Y)=(0.3-3a)mol,n(Z)=0.2amol,因此平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)為=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)×100%=×100%,故D正確。
3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。T℃時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,經(jīng)過250s達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
①反應(yīng)在50~150s 內(nèi)的平均速率v(PCl3)=
。
②試計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫出計(jì)算過程,保留2位有效數(shù)字)
3. ①1.5×10-4mol/(L·s)
②由n/V可知起始時(shí)各組分濃度、平衡時(shí)PCl3的濃度,則:
PCl5(g) ?葑 PCl3(g) + Cl2(g)
起始濃度(mol/L) 0.50 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.10 0.10 0.10
平衡濃度(mol/L) 0.40 0.10 0.10
K===2.5×10-2 mol/L
答:該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.5×10-2 mol/L。
解析:①讀表可知50~150s 內(nèi),△n(PCl3)=0.03mol,由反應(yīng)速率定量表示方法可知,v(PCl3)=== 1.5×10-4mol/(L·s);②見答案。
(作者單位:雷范軍,佛山市高明區(qū)紀(jì)念中學(xué);樂善堂,華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院)
責(zé)任編校 李平安endprint
答案:A D
點(diǎn)評(píng):本題以醇分子間脫水反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)為背景,考查外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律,利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件控制方法的了解等。其中D項(xiàng)對(duì)考生的計(jì)算技能要求較高,這種問題的分析解決,出錯(cuò)機(jī)會(huì)較大。
二、2015高考會(huì)怎樣考
根據(jù)2014年化學(xué)平衡高考考查趨勢(shì)預(yù)測(cè),明年化學(xué)平衡高考命題仍將依綱靠本,以聯(lián)系生產(chǎn)、生活和科研實(shí)際情景為載體,主要考查同學(xué)們對(duì)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖形、模型、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力,有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算能力,有關(guān)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響規(guī)律及其應(yīng)用,繪制有關(guān)化學(xué)平衡圖形等。
三、備考中應(yīng)該注意哪些問題
以往的實(shí)踐證明,化學(xué)平衡對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解具有指導(dǎo)作用,因此這部分知識(shí)備考時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
1. 理解有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延,善于揭示概念間的內(nèi)在聯(lián)系,并應(yīng)用所學(xué)概念和有關(guān)規(guī)律,特別要準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡移動(dòng)等概念,弄清三者的相互聯(lián)系,以提高解決各類問題的能力。
2. 準(zhǔn)確把握外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,既要學(xué)會(huì)對(duì)圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的方法,又要學(xué)會(huì)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理來解決有關(guān)的平衡問題,尤其是化學(xué)平衡標(biāo)志和化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用,用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、數(shù)學(xué)模型、圖形等表達(dá)分析解決問題的過程和成果,并能做出符合邏輯關(guān)系的解釋。
3. 重視化學(xué)實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察和理解教材中的有關(guān)實(shí)驗(yàn),弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)生的反應(yīng)及所要說明的問題,通過典型的實(shí)驗(yàn)得出一般規(guī)律,加深對(duì)所學(xué)概念、理論的理解和應(yīng)用,提高解決實(shí)際問題的能力。
四、押題訓(xùn)練
1. 在恒容密閉容器中,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?葑CH3OH(g)+H2O(g) △H<0達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列說法正確的是( )
A. 升高溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增加,平衡逆向移動(dòng)
B. 升高溫度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
C. 增加H2的濃度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
D. 改用高效催化劑,可增大反應(yīng)的平衡常數(shù)
1. C 解析:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)速率的增大程度更大,平衡逆向移動(dòng),CO2轉(zhuǎn)化率減小,故AB均錯(cuò);增大H2的濃度,平衡右移,可提高CO2轉(zhuǎn)化率,故C正確;催化劑不能使平衡移動(dòng),因此不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù),故D錯(cuò)。
2. 一定條件下,0.3molX(g)與0.3molY(g)在體積為1L的密閉中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),下列示意圖合理的是( )
2. D 解析:圖中△n(X)=(0.3-0.2)mol=0.1mol,由△n(X)︰△n(Y)=1︰3可知,△n(Y)=0.3mol,由于可逆反應(yīng)中Y不可能100%轉(zhuǎn)化為生成物,故A錯(cuò);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,v正(X)逐漸減小、v逆(Z)逐漸增大,平衡時(shí)v正(X)︰v逆(Z)=1︰2,故B錯(cuò);Y是反應(yīng)物、Z是生成物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(Y)逐漸減小、c(Z)逐漸增大,且△c(Y)︰△c(Z)=3︰2,而由圖中信息可知△c(Y)∶△c(Z)=(0.3-0.2)︰(0.1-0)=1︰1,故C錯(cuò);起始時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)為0;設(shè)△n(X)=amol,由△n(X)︰△n(Y)︰△n(Z)=1︰3︰2可知,△n(Y)=0.3amol,△n(Z)=0.2amol,則平衡時(shí)n(X)=(0.3-a)mol,n(Y)=(0.3-3a)mol,n(Z)=0.2amol,因此平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)為=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)×100%=×100%,故D正確。
3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。T℃時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,經(jīng)過250s達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
①反應(yīng)在50~150s 內(nèi)的平均速率v(PCl3)=
。
②試計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫出計(jì)算過程,保留2位有效數(shù)字)
3. ①1.5×10-4mol/(L·s)
②由n/V可知起始時(shí)各組分濃度、平衡時(shí)PCl3的濃度,則:
PCl5(g) ?葑 PCl3(g) + Cl2(g)
起始濃度(mol/L) 0.50 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.10 0.10 0.10
平衡濃度(mol/L) 0.40 0.10 0.10
K===2.5×10-2 mol/L
答:該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.5×10-2 mol/L。
解析:①讀表可知50~150s 內(nèi),△n(PCl3)=0.03mol,由反應(yīng)速率定量表示方法可知,v(PCl3)=== 1.5×10-4mol/(L·s);②見答案。
(作者單位:雷范軍,佛山市高明區(qū)紀(jì)念中學(xué);樂善堂,華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院)
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答案:A D
點(diǎn)評(píng):本題以醇分子間脫水反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)為背景,考查外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律,利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件控制方法的了解等。其中D項(xiàng)對(duì)考生的計(jì)算技能要求較高,這種問題的分析解決,出錯(cuò)機(jī)會(huì)較大。
二、2015高考會(huì)怎樣考
根據(jù)2014年化學(xué)平衡高考考查趨勢(shì)預(yù)測(cè),明年化學(xué)平衡高考命題仍將依綱靠本,以聯(lián)系生產(chǎn)、生活和科研實(shí)際情景為載體,主要考查同學(xué)們對(duì)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖形、模型、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力,有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算能力,有關(guān)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡影響規(guī)律及其應(yīng)用,繪制有關(guān)化學(xué)平衡圖形等。
三、備考中應(yīng)該注意哪些問題
以往的實(shí)踐證明,化學(xué)平衡對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解具有指導(dǎo)作用,因此這部分知識(shí)備考時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
1. 理解有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延,善于揭示概念間的內(nèi)在聯(lián)系,并應(yīng)用所學(xué)概念和有關(guān)規(guī)律,特別要準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡移動(dòng)等概念,弄清三者的相互聯(lián)系,以提高解決各類問題的能力。
2. 準(zhǔn)確把握外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,既要學(xué)會(huì)對(duì)圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的方法,又要學(xué)會(huì)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理來解決有關(guān)的平衡問題,尤其是化學(xué)平衡標(biāo)志和化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用,用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、數(shù)學(xué)模型、圖形等表達(dá)分析解決問題的過程和成果,并能做出符合邏輯關(guān)系的解釋。
3. 重視化學(xué)實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察和理解教材中的有關(guān)實(shí)驗(yàn),弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)生的反應(yīng)及所要說明的問題,通過典型的實(shí)驗(yàn)得出一般規(guī)律,加深對(duì)所學(xué)概念、理論的理解和應(yīng)用,提高解決實(shí)際問題的能力。
四、押題訓(xùn)練
1. 在恒容密閉容器中,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?葑CH3OH(g)+H2O(g) △H<0達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列說法正確的是( )
A. 升高溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增加,平衡逆向移動(dòng)
B. 升高溫度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
C. 增加H2的濃度,可提高CO2轉(zhuǎn)化率
D. 改用高效催化劑,可增大反應(yīng)的平衡常數(shù)
1. C 解析:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)速率的增大程度更大,平衡逆向移動(dòng),CO2轉(zhuǎn)化率減小,故AB均錯(cuò);增大H2的濃度,平衡右移,可提高CO2轉(zhuǎn)化率,故C正確;催化劑不能使平衡移動(dòng),因此不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù),故D錯(cuò)。
2. 一定條件下,0.3molX(g)與0.3molY(g)在體積為1L的密閉中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),下列示意圖合理的是( )
2. D 解析:圖中△n(X)=(0.3-0.2)mol=0.1mol,由△n(X)︰△n(Y)=1︰3可知,△n(Y)=0.3mol,由于可逆反應(yīng)中Y不可能100%轉(zhuǎn)化為生成物,故A錯(cuò);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,v正(X)逐漸減小、v逆(Z)逐漸增大,平衡時(shí)v正(X)︰v逆(Z)=1︰2,故B錯(cuò);Y是反應(yīng)物、Z是生成物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(Y)逐漸減小、c(Z)逐漸增大,且△c(Y)︰△c(Z)=3︰2,而由圖中信息可知△c(Y)∶△c(Z)=(0.3-0.2)︰(0.1-0)=1︰1,故C錯(cuò);起始時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)為0;設(shè)△n(X)=amol,由△n(X)︰△n(Y)︰△n(Z)=1︰3︰2可知,△n(Y)=0.3amol,△n(Z)=0.2amol,則平衡時(shí)n(X)=(0.3-a)mol,n(Y)=(0.3-3a)mol,n(Z)=0.2amol,因此平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)為=×100%=×100%=50%,而Z的體積分?jǐn)?shù)×100%=×100%,故D正確。
3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。T℃時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,經(jīng)過250s達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
①反應(yīng)在50~150s 內(nèi)的平均速率v(PCl3)=
。
②試計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫出計(jì)算過程,保留2位有效數(shù)字)
3. ①1.5×10-4mol/(L·s)
②由n/V可知起始時(shí)各組分濃度、平衡時(shí)PCl3的濃度,則:
PCl5(g) ?葑 PCl3(g) + Cl2(g)
起始濃度(mol/L) 0.50 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.10 0.10 0.10
平衡濃度(mol/L) 0.40 0.10 0.10
K===2.5×10-2 mol/L
答:該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.5×10-2 mol/L。
解析:①讀表可知50~150s 內(nèi),△n(PCl3)=0.03mol,由反應(yīng)速率定量表示方法可知,v(PCl3)=== 1.5×10-4mol/(L·s);②見答案。
(作者單位:雷范軍,佛山市高明區(qū)紀(jì)念中學(xué);樂善堂,華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院)
責(zé)任編校 李平安endprint