高考热点 新人教版选修41

化学反应速率和化学平衡链接高考热点热点一化学平衡状态的判断及影响因素热点分析化学平衡状态的判断及外界条件对化学平衡的影响等知识的考查在高考中出现率几乎为100%。对“可逆反应”和“化学平衡”的概念理解不透彻是造成失分的重要原因。解答此类题目时关键要理解以下内容：(1)化学平衡是化学反应限度的体现，也是可逆反应的特点。化学平衡是在一定条件下的平衡，当条件改变时化学平衡状态可能发生改变，但前提是正、逆反应速率的改变程度不同。(2)化学平衡状态的本质是正、逆反应速率相等，表现为各组分的含量保持恒定，这也是判断某可逆反应达到平衡状态的根本依据。(2015高考安徽卷)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0。热点二化学反应速率和化学平衡的综合分析热点分析化学反应速率和化学平衡是化学反应原理的难点，也是高考考查的热点之一。重点考查化学反应速率、反应方向和反应限度方面的判断与计算，以可逆反应为载体，考查化学反应速率和化学平衡的基本理论与计算；以图像为载体，考查理论的应用、图像或图表的分析能力。(2015高考重庆卷)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%解析：选C。A.升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应正反应为放热反应，故不正确。B.通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后化学平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，故不正确。C.设反应前H2S的物质的量为a mol，容器的容积为1 L，列“三段式”进行解题：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) 10 a 0 0 2 2 2 2 8 a2 2 2化学平衡常数K0.1，解得a7，故正确。DCO的平衡转化率为100%20%，故不正确。热点三涉及化学平衡常数、转化率及平衡浓度计算的综合分析热点分析高考中关于转化率的考查主要有两种形式：一种是以选择题形式考查外界条件对转化率的影响，另一种是以非选择题形式考查有关转化率的计算，两种形式难度均不大。平衡常数是新课标中的新增内容，因而考查的较多，主要涉及平衡常数表达式的书写、影响因素及有关计算。一般不单独命题，常和转化率联系在一起穿插于综合题中考查，题型以非选择题为主，考查学生综合应用知识的能力。(2014高考全国卷)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_molL1s1；反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。aT_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。b列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。解析：(1)由题意及图示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即H0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，根据v可知：v(N2O4)0.001 0 molL1s1；求平衡常数可利用三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量(molL1) 0.100 0转化量(molL1) 0.060 0.120平衡量(molL1) 0.040 0.120K10.36。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T 100 。由c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗N2O4为0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，由三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量(molL1) 0.040 0.120转化量(molL1) 0.020 0.040平衡量(molL1) 0.020 0.160K21.28。(3)温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。答案：(1)大于0.001 00.36(2)a.大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高b平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，K21.28(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动排查落实练二化学反应速率和化学平衡一、正误判断再落实1化学反应速率(1)活化分子的碰撞都是有效碰撞。()(2)压强越大，活化分子百分数越大。()(3)决定化学反应速率的内在因素是反应物本身的性质。()(4)固体和纯液体的浓度是固定的，增加固体或纯液体的用量，反应速率保持不变。()(5)可逆反应达到平衡，反应就不再进行。()(6)在恒温条件下，增大压强，化学反应速率一定加快。 ()(7)在一定条件下，增加反应物的量，化学反应速率一定加快。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2化学平衡(1)正反应速率增大，平衡向正反应方向移动。()(2)在恒容条件下，有两个平衡体系：A(g)2B(g)；2A(g)B(g)，都增加A的量，A转化率都变小。()(3)在一定条件下，平衡向正反应方向移动，正反应速率变大。()(4)由温度或压强改变引起的平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。()(5)平衡向正反应方向移动，反应物的转化率都增大。()(6)对于N2(g)3H2 (g)2NH3(g)H0达到平衡后，改变条件：保持体积不变，充入N2，平衡向正反应方向移动，其转化率增大。()保持体积不变，充入NH3，则NH3的体积分数减小。()保持温度不变，压缩体积，平衡向正反应方向移动，N2、H2的转化率均增大，其体积分数均减小，NH3的体积分数增大，N2、H2的浓度增大，NH3的浓度减小。()(7)对于C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)反应，在一定条件下达到平衡，增加或减少C(s)的量平衡不移动。()(8)对于2SO2(g)O2 (g)2SO3 (g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志。()(9)对于C(s)CO2(g)2CO(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均能作为达到化学平衡状态的标志。()(10)对于2SO2(g)O2(g)2SO3 (g)和I2(g)H2(g)2HI(g)反应，在恒温恒容条件下，当压强保持不变时，均能说明上述反应达到化学平衡状态。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)二、简答专练，规范语言1固体或纯液体的浓度是一个常数，因此在任何情况下都不会影响化学反应速率。这种说法是否正确？为什么？答案：这种说法不正确。固体或纯液体的浓度是一个常数，因此改变固体或纯液体的量不会影响化学反应速率。但是对于固体而言，其颗粒的大小影响反应物接触面积的大小，也就会影响单位时间内发生有效碰撞的次数，因而影响化学反应速率，颗粒越小，接触面积越大，反应速率越快。2对已达平衡的可逆反应，当减小生成物浓度时，平衡向正反应方向移动，正反应速率加快。这种说法是否正确？为什么？答案：不正确。平衡向正反应方向移动的充要条件是正反应速率大于逆反应速率(正反应速率未必增大)，而不能想当然地认为平衡向正反应方向移动的充要条件是正反应速率增大。若借助速率时间图像(如图所示)分析则会一目了然。在t1时刻减小生成物浓度，逆反应速率立即减小，而此刻反应物浓度不变，正反应速率不变，随后平衡发生移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，正反应速率减小，逆反应速率增大，最终达到新平衡，显然新平衡的正反应速率比原平衡的小。3对于反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，在一定条件下达到平衡，当加入KCl固体时，平衡是否发生移动？为什么？答案：平衡不移动，该反应的离子方程式为Fe33SCNFe(SCN)3，K、Cl实质没有参与反应，所以加入KCl(s)，平衡不移动。4某温度下，合成氨反应的热化学方程式为N2(g)3H2 (g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放入密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ，为什么？答案：该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以反应放出的热量总是小于92.4 kJ。5在一体积可变的容器中，对于反应A(g)2B(g)C(g)，当减小压强时，平衡向正反应方向移动，因此物质B的浓度增大，这种说法是否正确？为什么？答案：不正确。温度不变，减小压强时，平衡向正反应方向移动，在生成物B的物质的量增加的同时，反应混合物的总体积也增大了，并且反应混合物体积增大的倍数要大于B的物质的量增大的倍数，结果是物质B的浓度减小。6在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则物质A的转化率减小。这种说法是否正确？为什么？答案：不正确。容器容积增大一倍的那一刻B的浓度应为原来的50%，而新平衡建立后B的浓度却为原来的60%，即由于容器容积增大一倍平衡向正反应方向移动，故A的转化率增大。