在近幾年高考試題中,有關反應速率和化學平衡的試題備受高考命題專家的青睞。主要考查知識有:外界條件對化學反應速率的影響、化學平衡的移動、化學平衡的圖象、化學平衡的計算等。預測2014年高考化學仍將通過圖表或圖象的分析,判斷化學平衡移動的方向,將化學平衡的移動與化工生產、化學實驗、化學計算等設計成綜合試題考查。
熱點一 考查外界條件對化學反應速率的影響
1. 純液體和固體濃度視為常數,它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小不同導致接觸面的大小不同,故影響反應速率。
2. 固體、液體物質,由于壓強改變時對它們的體積影響很小,因而它們的濃度可看作不變,壓強對無氣體參加的化學反應的速率無影響。
3. 升高溫度,不論吸熱還是放熱反應,正反應速率和逆反應速率都增大。
4. 對于有氣體參與的化學反應,有以下幾種情況:
(1)恒溫時,壓縮體積→壓強增大→反應物濃度增大→反應速率加快。
(2)恒溫時,對于恒容密閉容器:
①充入氣體反應物→氣體反應物濃度增大(壓強也增大) →反應速率加快;
②充入“惰性”氣體→總壓強增大→反應物濃度未改變→反應速率不變。
(3)恒溫恒壓時,充入“惰性”氣體→體積增大→氣體反應物濃度減小→反應速率減小。
A. 加入催化劑,改變了反應的途徑,反應的ΔH也隨之改變
B. 改變壓強,平衡不發生移動,反應放出的熱量不變
C. 升高溫度,反應速率加快,反應放出的熱量不變
D. 若在原電池中進行,反應放出的熱量不變
【答案】B
【解析】分析題給反應,其反應前后氣體的體積不變,反應正向放熱。加入催化劑只能改變化學反應速率,不能改變反應的焓變,A錯;改變壓強對該反應的平衡無影響,平衡不移動,故此反應物的轉化率不變,反應放出的熱量不變,B對;升高溫度時,平衡發生移動,反應物的轉化率減小,反應放出的熱量變少,C錯;若在原電池中進行,化學能轉化為電能,能量轉化值不變,但放出的熱量變小,D錯。
A. 減小容器體積,平衡向右移動
B. 加入催化劑,Z的產率增大
C. 增大c(X),X的轉化率增大
D. 降低溫度,Y的轉化率增大
【答案】D
熱點二 考查平衡移動原理(勒夏特列原理)
1. 外界條件對化學平衡的影響可概括為一句話:若改變影響平衡的一個條件,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。
2. 原理解讀:
(1)“減弱這種改變”——升溫則平衡向吸熱反應方向移動;增加反應物濃度則平衡向反應物濃度減小的方向移動;增壓則平衡向氣體物質的物質的量減小的方向移動。
(2)化學平衡移動的結果是只減弱不抵消。
3. 應用勒夏特列原理分析問題時應注意:
(1)不要把v正增大與化學平衡向正反應方向移動等同,只有v正>v逆時,才使化學平衡向正反應方向移動。
(2)不要把化學平衡向正反應方向移動與反應物轉化率的提高等同,當反應物總量不變時,化學平衡向正反應方向移動,反應物的轉化率提高;當增大一種反應物的濃度,使化學平衡向正反應方向移動時,會使另一種反應物的轉化率提高,而本身的轉化率降低。
A. 產物B的狀態只能為固態或液態
B. 平衡時,單位時間內n(A)消耗︰n(C)消耗=1︰1
C. 保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應方向移動
D. 若開始時向容器中加入1 mol B和1 mol C,達到平衡時放出熱量Q
【答案】BC
熱點四 化學反應速率與平衡圖象
1.解題思路
有關化學平衡、化學反應速率的圖表題一直是高考關注的熱點,在審題時,一般采用“看特點,識圖象,想原理,巧整合”四步法。
第一步:看特點。即分析可逆反應化學方程式,觀察物質的狀態、氣態物質分子數的變化(正反應是氣體分子數增大的反應,還是氣體分子數減小的反應)、反應熱(正反應是放熱反應,還是吸熱反應)等。
第二步:識圖象。即識別圖象類型,橫坐標和縱坐標的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關系。利用規律“先拐先平,數值大”判斷,即曲線先出現拐點,先達到平衡,其溫度、壓強越大。
第三步:想原理。聯想化學反應速率、化學平衡移動原理,特別是影響因素及使用前提條件等。
第四步:巧整合。圖表與原理整合。逐項分析圖表,重點看圖表是否符合可逆反應的特點、化學反應速率和化學平衡原理。
2. 解題技巧
(1)看圖象:一看軸,即縱、橫坐標的意義;二看點,即起點、拐點、交點、終點;三看線,即線的走向和變化趨勢;四看輔助線,即等溫線、等壓線、平衡線等;五看量的變化,如濃度變化、溫度變化、轉化率變化、物質的量的變化等。
(2)依據圖象信息,利用平衡移動原理,分析可逆反應的特征:吸熱還是放熱,氣體計量數增大、減小還是不變,有無固體或純液體參加或生成等。
(3)先拐先平:在化學平衡圖象中,先出現拐點的反應先達到平衡,可能是該反應的溫度高、濃度大、壓強大或使用了催化劑。
(4)定一議二:勒夏特列原理只適用于一個條件的改變,所以圖象中有三個變量時,先固定一個量,再討論另外兩個量的關系。