在近几年高考试题中,有关反应速率和化学平衡的试题备受高考命题专家的青睐。主要考查知识有:外界条件对化学反应速率的影响、化学平衡的移动、化学平衡的图象、化学平衡的计算等。预测2014年高考化学仍将通过图表或图象的分析,判断化学平衡移动的方向,将化学平衡的移动与化工生产、化学实验、化学计算等设计成综合试题考查。
热点一 考查外界条件对化学反应速率的影响
1. 纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小不同导致接触面的大小不同,故影响反应速率。
2. 固体、液体物质,由于压强改变时对它们的体积影响很小,因而它们的浓度可看作不变,压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。
3. 升高温度,不论吸热还是放热反应,正反应速率和逆反应速率都增大。
4. 对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况:
(1)恒温时,压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。
(2)恒温时,对于恒容密闭容器:
①充入气体反应物→气体反应物浓度增大(压强也增大) →反应速率加快;
②充入“惰性”气体→总压强增大→反应物浓度未改变→反应速率不变。
(3)恒温恒压时,充入“惰性”气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
A. 加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B. 改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C. 升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D. 若在原电池中进行,反应放出的热量不变
【答案】B
【解析】分析题给反应,其反应前后气体的体积不变,反应正向放热。加入催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应的焓变,A错;改变压强对该反应的平衡无影响,平衡不移动,故此反应物的转化率不变,反应放出的热量不变,B对;升高温度时,平衡发生移动,反应物的转化率减小,反应放出的热量变少,C错;若在原电池中进行,化学能转化为电能,能量转化值不变,但放出的热量变小,D错。
A. 减小容器体积,平衡向右移动
B. 加入催化剂,Z的产率增大
C. 增大c(X),X的转化率增大
D. 降低温度,Y的转化率增大
【答案】D
热点二 考查平衡移动原理(勒夏特列原理)
1. 外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话:若改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
2. 原理解读:
(1)“减弱这种改变”——升温则平衡向吸热反应方向移动;增加反应物浓度则平衡向反应物浓度减小的方向移动;增压则平衡向气体物质的物质的量减小的方向移动。
(2)化学平衡移动的结果是只减弱不抵消。
3. 应用勒夏特列原理分析问题时应注意:
(1)不要把v正增大与化学平衡向正反应方向移动等同,只有v正>v逆时,才使化学平衡向正反应方向移动。
(2)不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同,当反应物总量不变时,化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率提高;当增大一种反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动时,会使另一种反应物的转化率提高,而本身的转化率降低。
A. 产物B的状态只能为固态或液态
B. 平衡时,单位时间内n(A)消耗︰n(C)消耗=1︰1
C. 保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D. 若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C,达到平衡时放出热量Q
【答案】BC
热点四 化学反应速率与平衡图象
1.解题思路
有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点,在审题时,一般采用“看特点,识图象,想原理,巧整合”四步法。
第一步:看特点。即分析可逆反应化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等。
第二步:识图象。即识别图象类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大。
第三步:想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步:巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
2. 解题技巧
(1)看图象:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点,即起点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。
(2)依据图象信息,利用平衡移动原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,气体计量数增大、减小还是不变,有无固体或纯液体参加或生成等。
(3)先拐先平:在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。
(4)定一议二:勒夏特列原理只适用于一个条件的改变,所以图象中有三个变量时,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。