内容正文:
专题十五 化学反应速率 化学平衡
课标要求
考情分析
核心素养
1. 知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2. 知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
3. 认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。
新高考3年考频
100%
变化观念与平衡思想
证据推理与模型认知
科学态度与社会责任
试题难度
较难
考查形式
选择题、主观题
高频考向:
1.化学反应速率与平衡原理应用:主要包括化学反应速率与平衡移动的影响因素、化学平衡常数的特性及应用;
2.化学反应速率与平衡图像问题:主要包括判断平衡态、转化率大小比较、平衡常数大小比较、分析图像形成因素等;
3.化学反应速率与平衡问题的计算:主要包括根据图像进行有关计算及判断、Q与K(Kp)的计算及应用、速率方程、速率及转化率的计算。
命题趋势:
化学反应速率与化学平衡是每年高考的必考内容,在新情境下常以图像、表格等为载体进行命题,具有一定的综合性、应用性和创新性,是学科核心素养的很好的载体,考查学生对图表信息的获取、分析和加工能力。在新课程标准中化学反应速率和化学平衡移动既有关联又具有独立性,在高考中化学反应速率侧重于相关的计算和外界条件对化学反应速率的影响,而化学平衡则可能倾向于定量比较Q与K的大小来判断平衡移动的方向进行综合考查,应注意理论联系实际,灵活分析。作为高考中的必考和难点其考查趋势要关注课标中明确指出的“认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用”,所以在分析图像、图表中联系实际工业生产尤为重要,在真实情境中去分析化学反应速率和化学反应平衡的综合应用。在强化训练同时,注重规律和方法技能的总结,提高关键能力。
解题思路:
技巧总结:
一、化学反应速率图像的分析
规律总结:要先分析图像的横、纵坐标,然后根据化学反应速率的影响因素进行分析、判断。
(1)看起点和终点:分清反应物和生成物。
(2)看变化趋势:分清正反应和逆反应;分清“突变”和“渐变”、“大变”和“小变”。
(3)当有多因素对速率产生影响,要根据图像分析不同时段影响的主要因素。
二、化学平衡图像的分析
规律总结:先分析反应特点,再分析化学平衡图像,并联想规律,得出结论。
(1)“先拐先平、数值大”:先出现拐点,先达到平衡,说明该曲线的反应速率快。
(2)“定一议二”:当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。
(3)“三步分析法”: ①判断反应速率是增大还是减小;②确定ν正、ν逆的相对大小;③判断化学平衡移动的方向。
三、化学平衡常数K(Kp)的计算
(1)利用“三段式”计算化学平衡常数/分压平衡常数
对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数的表达式:
K= 或Kp=
注:1、固体和纯液体物质不写入浓度平衡表达式中
2、分压平衡常数关于分压计算要注意反应容器,判断总压是否有变化
四、化学平衡移动方向的判断方法
(1)依据勒夏特列原理判断
通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①若v正>v逆,则化学平衡正向(或向右)移动;
②若v正<v逆,则化学平衡逆向(或向左)移动;
③若v正=v逆,则化学平衡不移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断
通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,则化学平衡逆向(或向左)移动;
②若Q<K,则化学平衡正向(或向右)移动;
③若Q=K,则化学平衡不移动。
真题溯源
1.[2022·广东卷]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol·L-1·min-1
2.[2022·广东卷]恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D