2014年化學平衡高考題評析

雷范軍+樂善堂

化學平衡屬于高中化學的基本概念和重要理論，也是每年高考考查的重點和熱點內容。該部分高考命題方向主要涉及：外界條件（濃度、溫度、壓強等）對化學平衡的影響，化學平衡圖像，化學平衡相關計算（化學平衡常數、轉化率、平衡濃度、某物質的平衡百分含量、混合氣體的平均相對分子質量等），化學平衡狀態的判斷。下面結合考試大綱、課程標準和教材的要求，精選全國各地新課標高考真題對化學平衡的考查和備考進行有關剖析。

一、2014高考如何考

2014年化學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、化學反應速率、電化學等知識，難度一般較大。今年化學平衡高考考查的知識及能力要求見下表：

【例1】[2014課標I，28（3）]乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯直接水合法生產。乙烯氣相直接水合反應

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化率與溫度、壓強的關系[其中n（H2O）︰n（C2H4）=1︰1]。

①列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數K= （用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數）

②圖中壓強P1、P2、P3、P4的大小順序為： ，

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，反應溫度290℃，壓強6.9MPa，n（H2O）︰n（C2H4）=0.6︰1。乙烯的轉化率為5℅。若要進一步提高乙烯的轉化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施有： 、 。

解析：①設起始時n（H2O）=n（C2H4）=xmol，圖中A點乙烯平衡轉化率為20%，則：

（C2H4）（g）+（H2O）（g）=C2H5OH（g）

起始物質的量/mol x x 0

變化物質的量/mol 0.2x 0.2x 0.2x

平衡物質的量/mol 0.8x 0.8x 0.2x

平衡時（C2H4）（g）、 （H2O）（g）、 C2H5OH（g）的物質的量分數分別為、、，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由于正反應是氣體體積縮小的方向，其他條件保持不變時，壓縮容積增大壓強可以使平衡右移，乙烯平衡轉化率增大，則圖中300℃時：P1

答案：①K=0.07（MPa）-1 ②P1

點評：本題以教材中乙烯水合法生產乙醇為背景，考查考生觀察、提取、加工圖形中實質性信息的能力，對化學平衡建立過程的了解，對化學平衡常數的理解，利用化學平衡常數進行簡單計算的能力，外界條件（濃度、壓強、溫度、催化劑等）對化學平衡影響的理解，利用相關理論解釋其一般規律的能力，對化學平衡的調控在生產和科學研究領域中重要作用的了解。幾個設問層次分明，凸顯了能力立意的風格。其中第1空比較容易出錯，因為該空不僅涉及接受、吸收、整合化學平衡信息的能力，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，其脫硝反應為：2NO2（g）+O3（g）？葑N2O5（g）+O2（g），反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是（ ）

解析：圖中反應物的總能量高于生成物的總能量，即脫硝是放熱反應，升溫平衡逆向移動， 平衡常數減小，故A正確； 圖中02和3s 時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；催化劑能使正、逆反應速率同等程度的增大，平衡不移動，故C錯；O2是生成物，增大c（O2），平衡逆向移動，NO2轉化率減小，故D錯。

答案：A

點評：本題考查考生對化學能與熱能相互轉化、吸熱反應、放熱反應的了解，對反應速率定量表示方法的了解，外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學平衡影響的理解。四個選項均需要考生觀察圖形、提取其中實質性內容、分析加工、解決簡單化學問題，均圍繞基本概念和重要理論中容易錯解、誤判的關鍵點設置問題，具有很好的區分度。

【例3】（2014江蘇，15）一定溫度下，在三個體積約為1.0L的恒容密閉容器中發生反應：2CH3OH（g）？葑CH3OCH3（g）+H2O（g）

下列說法正確的是（ ）

A. 該反應的正方應為放熱反應

B. 達到平衡時，容器I中的CH3OH體積分數比容器Ⅱ中的小

C. 容器I中反應達到平衡所需時間比容器Ⅲ中的長

D. 若起始時向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，則反應將向正反應方向進行

解析：讀表格信息可知，I、III的目的是探究溫度對平衡的影響，降低溫度，生成物平衡物質的量增大，說明平衡正向移動，由此推斷正反應是放熱反應，故A正確；I、II的目的是探究壓強對平衡的影響，正反應是氣體體積不變的方向，增大壓強平衡不移動，則容器I、II中的CH3OH體積分數相等，故B錯；起始投料相同，僅溫度：I>III，則反應速率：I>III，因此容器I中達到平衡的時間比III短，故C錯；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K===4，而Q===1.5<4，因此反應將向正反應方向進行，故D正確。

答案：A D

點評：本題以醇分子間脫水反應的探究實驗為背景，考查外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學反應速率和化學平衡的影響，認識并能用相關理論解釋其一般規律，利用化學平衡常數進行簡單的計算能力，對實驗條件控制方法的了解等。其中D項對考生的計算技能要求較高，這種問題的分析解決，出錯機會較大。

二、2015高考會怎樣考

根據2014年化學平衡高考考查趨勢預測，明年化學平衡高考命題仍將依綱靠本，以聯系生產、生活和科研實際情景為載體，主要考查同學們對有關化學反應速率和化學平衡的圖形、模型、實驗數據表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力，有關化學平衡常數、反應物平衡轉化率的簡單計算能力，有關外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學平衡影響規律及其應用，繪制有關化學平衡圖形等。

三、備考中應該注意哪些問題

以往的實踐證明，化學平衡對很多知識的學習和理解具有指導作用，因此這部分知識備考時需要注意以下幾點：

1. 理解有關概念的內涵與外延，善于揭示概念間的內在聯系，并應用所學概念和有關規律，特別要準確掌握化學平衡狀態、化學平衡常數和化學平衡移動等概念，弄清三者的相互聯系，以提高解決各類問題的能力。

2. 準確把握外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響，既要學會對圖表數據進行綜合分析的方法，又要學會用化學平衡移動原理來解決有關的平衡問題，尤其是化學平衡標志和化學平衡常數的理解和應用，用正確的化學術語及文字、圖表、數學模型、圖形等表達分析解決問題的過程和成果，并能做出符合邏輯關系的解釋。

3. 重視化學實驗，認真觀察和理解教材中的有關實驗，弄清實驗現象，發生的反應及所要說明的問題，通過典型的實驗得出一般規律，加深對所學概念、理論的理解和應用，提高解決實際問題的能力。

四、押題訓練

1. 在恒容密閉容器中，反應CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0達到平衡后，改變某一條件，下列說法正確的是（ ）

A. 升高溫度，正反應速率減小，逆反應速率增加，平衡逆向移動

B. 升高溫度，可提高CO2轉化率

C. 增加H2的濃度，可提高CO2轉化率

D. 改用高效催化劑，可增大反應的平衡常數

1. C 解析：正反應是放熱反應，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但逆反應速率的增大程度更大，平衡逆向移動，CO2轉化率減小，故AB均錯；增大H2的濃度，平衡右移，可提高CO2轉化率，故C正確；催化劑不能使平衡移動，因此不能改變反應的平衡常數，故D錯。

2. 一定條件下，0.3molX（g）與0.3molY（g）在體積為1L的密閉中發生反應：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，由于可逆反應中Y不可能100%轉化為生成物，故A錯；隨著反應的進行，v正（X）逐漸減小、v逆（Z）逐漸增大，平衡時v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B錯；Y是反應物、Z是生成物，隨著反應的進行，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；起始時X的體積分數=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數為0；設△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n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡時X的體積分數為=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數×100%=×100%，故D正確。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應是可逆反應。T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，經過250s達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

①反應在50～150s 內的平均速率v（PCl3）=

。

②試計算該溫度下反應的平衡常數（寫出計算過程，保留2位有效數字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始時各組分濃度、平衡時PCl3的濃度，則：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始濃度（mol/L） 0.50 0 0

轉化濃度（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：該溫度下反應的平衡常數為2.5×10-2 mol/L。

解析：①讀表可知50～150s 內，△n（PCl3）=0.03mol，由反應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，佛山市高明區紀念中學；樂善堂，華南師范大學化學與環境學院）

責任編校 李平安endprint

答案：A D

點評：本題以醇分子間脫水反應的探究實驗為背景，考查外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學反應速率和化學平衡的影響，認識并能用相關理論解釋其一般規律，利用化學平衡常數進行簡單的計算能力，對實驗條件控制方法的了解等。其中D項對考生的計算技能要求較高，這種問題的分析解決，出錯機會較大。

二、2015高考會怎樣考

根據2014年化學平衡高考考查趨勢預測，明年化學平衡高考命題仍將依綱靠本，以聯系生產、生活和科研實際情景為載體，主要考查同學們對有關化學反應速率和化學平衡的圖形、模型、實驗數據表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力，有關化學平衡常數、反應物平衡轉化率的簡單計算能力，有關外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學平衡影響規律及其應用，繪制有關化學平衡圖形等。

三、備考中應該注意哪些問題

以往的實踐證明，化學平衡對很多知識的學習和理解具有指導作用，因此這部分知識備考時需要注意以下幾點：

1. 理解有關概念的內涵與外延，善于揭示概念間的內在聯系，并應用所學概念和有關規律，特別要準確掌握化學平衡狀態、化學平衡常數和化學平衡移動等概念，弄清三者的相互聯系，以提高解決各類問題的能力。

2. 準確把握外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響，既要學會對圖表數據進行綜合分析的方法，又要學會用化學平衡移動原理來解決有關的平衡問題，尤其是化學平衡標志和化學平衡常數的理解和應用，用正確的化學術語及文字、圖表、數學模型、圖形等表達分析解決問題的過程和成果，并能做出符合邏輯關系的解釋。

3. 重視化學實驗，認真觀察和理解教材中的有關實驗，弄清實驗現象，發生的反應及所要說明的問題，通過典型的實驗得出一般規律，加深對所學概念、理論的理解和應用，提高解決實際問題的能力。

四、押題訓練

1. 在恒容密閉容器中，反應CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0達到平衡后，改變某一條件，下列說法正確的是（ ）

A. 升高溫度，正反應速率減小，逆反應速率增加，平衡逆向移動

B. 升高溫度，可提高CO2轉化率

C. 增加H2的濃度，可提高CO2轉化率

D. 改用高效催化劑，可增大反應的平衡常數

1. C 解析：正反應是放熱反應，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但逆反應速率的增大程度更大，平衡逆向移動，CO2轉化率減小，故AB均錯；增大H2的濃度，平衡右移，可提高CO2轉化率，故C正確；催化劑不能使平衡移動，因此不能改變反應的平衡常數，故D錯。

2. 一定條件下，0.3molX（g）與0.3molY（g）在體積為1L的密閉中發生反應：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，由于可逆反應中Y不可能100%轉化為生成物，故A錯；隨著反應的進行，v正（X）逐漸減小、v逆（Z）逐漸增大，平衡時v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B錯；Y是反應物、Z是生成物，隨著反應的進行，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；起始時X的體積分數=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數為0；設△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n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡時X的體積分數為=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數×100%=×100%，故D正確。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應是可逆反應。T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，經過250s達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

①反應在50～150s 內的平均速率v（PCl3）=

。

②試計算該溫度下反應的平衡常數（寫出計算過程，保留2位有效數字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始時各組分濃度、平衡時PCl3的濃度，則：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始濃度（mol/L） 0.50 0 0

轉化濃度（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：該溫度下反應的平衡常數為2.5×10-2 mol/L。

解析：①讀表可知50～150s 內，△n（PCl3）=0.03mol，由反應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，佛山市高明區紀念中學；樂善堂，華南師范大學化學與環境學院）

責任編校 李平安endprint

答案：A D

點評：本題以醇分子間脫水反應的探究實驗為背景，考查外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學反應速率和化學平衡的影響，認識并能用相關理論解釋其一般規律，利用化學平衡常數進行簡單的計算能力，對實驗條件控制方法的了解等。其中D項對考生的計算技能要求較高，這種問題的分析解決，出錯機會較大。

二、2015高考會怎樣考

根據2014年化學平衡高考考查趨勢預測，明年化學平衡高考命題仍將依綱靠本，以聯系生產、生活和科研實際情景為載體，主要考查同學們對有關化學反應速率和化學平衡的圖形、模型、實驗數據表格中信息的獲取、加工、分析、遷移、解釋等能力，有關化學平衡常數、反應物平衡轉化率的簡單計算能力，有關外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學平衡影響規律及其應用，繪制有關化學平衡圖形等。

三、備考中應該注意哪些問題

以往的實踐證明，化學平衡對很多知識的學習和理解具有指導作用，因此這部分知識備考時需要注意以下幾點：

1. 理解有關概念的內涵與外延，善于揭示概念間的內在聯系，并應用所學概念和有關規律，特別要準確掌握化學平衡狀態、化學平衡常數和化學平衡移動等概念，弄清三者的相互聯系，以提高解決各類問題的能力。

2. 準確把握外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響，既要學會對圖表數據進行綜合分析的方法，又要學會用化學平衡移動原理來解決有關的平衡問題，尤其是化學平衡標志和化學平衡常數的理解和應用，用正確的化學術語及文字、圖表、數學模型、圖形等表達分析解決問題的過程和成果，并能做出符合邏輯關系的解釋。

3. 重視化學實驗，認真觀察和理解教材中的有關實驗，弄清實驗現象，發生的反應及所要說明的問題，通過典型的實驗得出一般規律，加深對所學概念、理論的理解和應用，提高解決實際問題的能力。

四、押題訓練

1. 在恒容密閉容器中，反應CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0達到平衡后，改變某一條件，下列說法正確的是（ ）

A. 升高溫度，正反應速率減小，逆反應速率增加，平衡逆向移動

B. 升高溫度，可提高CO2轉化率

C. 增加H2的濃度，可提高CO2轉化率

D. 改用高效催化劑，可增大反應的平衡常數

1. C 解析：正反應是放熱反應，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但逆反應速率的增大程度更大，平衡逆向移動，CO2轉化率減小，故AB均錯；增大H2的濃度，平衡右移，可提高CO2轉化率，故C正確；催化劑不能使平衡移動，因此不能改變反應的平衡常數，故D錯。

2. 一定條件下，0.3molX（g）與0.3molY（g）在體積為1L的密閉中發生反應：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，由于可逆反應中Y不可能100%轉化為生成物，故A錯；隨著反應的進行，v正（X）逐漸減小、v逆（Z）逐漸增大，平衡時v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B錯；Y是反應物、Z是生成物，隨著反應的進行，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；起始時X的體積分數=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數為0；設△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n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡時X的體積分數為=×100%=×100%=50%，而Z的體積分數×100%=×100%，故D正確。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反應是可逆反應。T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，經過250s達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

①反應在50～150s 內的平均速率v（PCl3）=

。

②試計算該溫度下反應的平衡常數（寫出計算過程，保留2位有效數字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始時各組分濃度、平衡時PCl3的濃度，則：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始濃度（mol/L） 0.50 0 0

轉化濃度（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：該溫度下反應的平衡常數為2.5×10-2 mol/L。

解析：①讀表可知50～150s 內，△n（PCl3）=0.03mol，由反應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，佛山市高明區紀念中學；樂善堂，華南師范大學化學與環境學院）

責任編校 李平安endprint