化学平衡高考展望,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学平衡是整个高中化学的重点、难点,也是热点。本文通过对历年特别是2009年化学平衡高考题的回顾,提出了对今后高考的一些看法,期望对读者有所帮助。
一、考查化学平衡及其影响因素
此类试题常考查确认化学平衡状态、反应特征及有关的变化和概念等。
例1 (2007年全国Ⅱ)图1是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符的是()。
图1
A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等;
B.该反应达到平衡态Ⅰ后;增大反应物的浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ;
C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物的浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ;
D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等
解析 要紧紧抓住“正反应速率与逆反应速率相等”及“各组分的浓度保持不变”这2个化学平衡状态标志来解答。观察横纵坐标确定该图是速率-时间图象。A选项是化学平衡状态的标志,正确;通过分析图象可知:平衡状态Ⅰ经突然变大,渐渐变大至平衡状态Ⅱ,改变的条件是增加反应物的浓度使平衡正向移动,所以选项B、D正确,C错误。
答案 C。
点评 化学反应图象题将化学学科知识与数学知识有机地结合到一起,既能很好地考查考生综合运用化学平衡原理等化学知识的能力,又能充分考查考生的观察、思维等能力,成为高考的热点题型。
例2 (2009年全国卷)图2表示反应,△H<0在某温度时X的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述中正确的是()。
图2
A.第6min后,反应就终止了;
B.X的平衡转化率为85%;
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%;
D.若降低温度,将以同样倍数减小
解析 要通过分析图象中有关化学量的变化等来确定化学反应的特性。6min时反应达平衡,但未停止,选项A错;X的变化量为(1-0.15)mol=0.85mol,转化率为0.85/1=85%,选项B正确;△H<0,反应为放热反应,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,选项C错;降温,正、逆反应速率同时减小,但是降温使平衡正向移动,故,即逆反应速率减小的更多,选项D错。
答案 B。
点评 本题考查了化学平衡的概念、简单计算与图象,解题的关键是要弄清坐标所表示的化学意义、图中曲线的变化趋势及曲线上某些特殊点所代表的特殊含义。
二、考查化学平衡常数的表达式、影响因素及其计算
此类试题常考查结合化学方程式书写平衡常数K的表达式,结合有关图象或数据分析K的变化及与之有关的转化率、物质的浓度等的计算。
例3 (2009年安徽卷)汽车尾气净化中的一个反应如下:
在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图表示正确的是()。
解析 本题涉及化学平衡常数、转化率等概念,由题给信息知,该反应为放热反应。
根据平衡移动原理,温度升高,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,选项A错;根据平衡移动原理,温度升高,平衡逆向移动,CO转化率减小,选项B错;化学平衡常数只和温度有关,与其他条件无关,选项C正确;根据平衡移动原理,增大的物质的量,平衡逆向移动,NO转化率降低,选项D错。
答案 C。
点评 本题考查化学平衡常数的概念及其影响因素、外界条件对化学平衡的影响等。化学平衡常数只是温度的函数,只要温度一定,对于已达到平衡的可逆反应,即使改变反应条件使平衡破坏,建立新平衡后,平衡常数也不变。
例4 (2009年海南宁夏卷)在一定温度下,反应的平衡常数K=10,若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()。
A.5%; B.17%;
C.25%;D.33%
解析 在相同温度下,某一反应的平衡常数与其逆反应的平衡常数并不相同,反应的化学计量数改变,其平衡常数也会发生改变。
答案 B。
点评 本题考查化学平衡常数的相关计算,题目难度不大,但要求考生平时要掌握化学方程式的变化对于化学平衡常数表达式的影响和数值的相应改变。
三、考查化学平衡移动与等效平衡
有关化学平衡移动的主要知识点为浓度、压强、温度等对平衡的影响规律及平衡移动后引起的浓度、密度、质量分数、压强、转化率、混合气体的平均相对分子质量等的变化规律;等效平衡是在一定条件下,对于同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,同一物质的含量相同。
A.m>n;
B.Q<0;
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小;
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
解析 根据化学平衡移动原理解答。根据题目信息可得,在温度相同的条件下,当体积扩大到原来的2倍时,Y的浓度的改变小于1/2,所以可确定增大体积时平衡会正向移动,根据平衡移动原理,增大体积,平衡向体积增大的方向移动,所以选项A错误,选项C正确;当体积相同时,温度升高,Y的浓度增大,即平衡正向移动,所以此反应的正反应方向为吸热反应,选项B、D均错误。
答案 C。
点评 压强减小,正、逆反应速率都减小,平衡会向气体体积增大的方向移动。
例6 (2009年北京卷)已知,△H<0,有相同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入各0.1mol,乙中加入0.2molHI,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,可以采取的措施是()。
A.甲、乙提高相同的温度;
B.甲中加入0.1mol He,乙不改变;
C.甲降低温度,乙不变;
D.甲中增加0.1mol,乙中增加0.1mol
解析 同一可逆反应,当温度、压强等平衡条件相同,不管是从正反应开始还是从逆反应开始,只要反应物(或相当于反应物)的量或生成物(或相当于生成物)的量满足化学计量数的关系,平衡时均可以达到完全相同的平衡状态。
在相同条件下,甲、乙容器中达到的平衡是等效平衡,欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中Ⅲ的平衡浓度,则需甲中平衡应向正反应方向移动,同时乙中平衡向逆反应方向移动或者不移动。选项A,甲、乙提高相同的温度时,平衡均向逆反应方向移动,且达平衡时二者等效,HI浓度相等。选项B,加入稀有气体时,平衡不移动,二者HI浓度相等。选项C,甲降低温度,平衡会向着正反应方向移动,达平衡时HI浓度增大,而乙中HI浓度不变,符合题意。选项D,甲、乙中增加等量的或,达平衡时HI浓度相等。
答案 C。
点评 本题考查化学平衡移动、等效平衡。解答时要牢牢抓住化学平衡移动规律、恒温、恒容下的等效平衡和恒温、恒压下的等效平衡。
化学平衡在每年高考中均有涉及,题型多为选择题和填空题,主要考查对基础知识的理解,如确定某种情况是否是化学平衡状态、平衡移动原理的应用、化学平衡常数、等效平衡、化学反应速率、转化率、平衡移动及多种图象的分析等,要特别注意化学平衡知识与图象的结合。命题将继续注重对考生处理数据能力、阅图能力及分析解决问题的能力的考查,同时化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际的结合仍将是高考命题的热点。
链接练习
1.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:,此反应达到平衡的标志是()。
A.容器内压强不随时间变化;
B.容器内各物质的量浓度不随时间变化;
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2;
D.单位时间内消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
2.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:;△H<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出相应关系图(如下图所示):
下列判断一定错误的是()。
A.图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高;
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高;
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高;
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
链接练习参考答案
1.A、B. 2.A、B.