化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高考典型試題目賞析

1、.論文題目：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高考典型試題賞析作者姓名：胡月明學(xué)校：江蘇省泰州市田家炳實驗中學(xué)郵編：225300聯(lián)系電話學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高考典型試題賞析胡月明江蘇省泰州市田家炳實驗中學(xué) 郵編：225300 手機(jī)摘 要對實驗數(shù)據(jù)的分析能力和圖像分析能力的考察一直是高考中的熱點和難點，近幾年的高考中，此類熱點經(jīng)常體現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的考題中，本文圍繞相關(guān)熱點，對近年來高考中出現(xiàn)的此類題型進(jìn)行分析和總結(jié)。關(guān)鍵詞高考試題 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 分析能力 分類研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是歷年高考的必考內(nèi)容，而對學(xué)生實驗數(shù)據(jù)的分析能力和

2、圖像分析能力的考察能比較全面地反映學(xué)生對這部分知識點的理解情況和運(yùn)用能力。此類題型一般需要通過圖像分析比較得出影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的具體因素（如：濃度，壓強(qiáng)，溫度，催化劑等），并進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)速率的計算、平衡轉(zhuǎn)化率的計算，平衡濃度的計算，以及的判斷；對學(xué)生的計算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等進(jìn)行全方位考查。學(xué)生需要有扎實的基礎(chǔ)知識和比較強(qiáng)的觀察和分析能力，才能進(jìn)行準(zhǔn)確的表述和計算。近幾年的高考中，2010年全國卷第27題，2009年全國卷II理綜第27題及2009年安微卷理綜卷第28題均為此種類型的考題。（2010全國卷1）27.（15分）在溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實

3、驗條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題：（1）與比較，和分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：_；_；（2）實驗平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_；實驗平衡時C的濃度為_；（3）該反應(yīng)的_0，判斷其理由是_；（4）該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時的平均反應(yīng)速度率：實驗：=_；實驗：=_?！敬鸢浮浚?）加催化劑；達(dá)到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變溫度升高；達(dá)到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減?。?）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）；升高溫度向正方向移動

4、，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)（4）0.014mol/(L·min)；0.008mol/(L·min)【解析】（1）使用了（正）催化劑；通過對圖像進(jìn)行分析可以看出，和兩種情況A的平衡濃度相同，即最終所達(dá)到的平衡狀態(tài)是相同的，而比達(dá)到平衡狀態(tài)所需要的時間短，即的反應(yīng)速率加快并且相對于來說平衡沒有移動，所以由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知所改變的條件是加入了（正）催化劑；升高溫度；從圖像來看相對于有兩個變化：1、達(dá)到平衡狀態(tài)時反應(yīng)物A的濃度小于；2、比達(dá)到平衡狀態(tài)所需要的時間短，即的反應(yīng)速率更快。所以中改變的條件使反應(yīng)速率加快同時使平衡發(fā)生了移動，由于平衡發(fā)生了移動，首先可以排除催化劑

5、引起的速率改變；該反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，所以也不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變；又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率。因而只能是升高溫度加快了反應(yīng)速率，同時造成了平衡狀態(tài)的改變。（2）為了簡化計算可以假設(shè)溶液為1L，從圖像中可以看出，中達(dá)平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)計量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B轉(zhuǎn)化率為；同樣在中A轉(zhuǎn)化了0.06mol，則由反應(yīng)計量數(shù)可得出生成C為0.06mol,溶液體積不變，即平衡時c(C)=0.06mol/L。(3) 0；在第（1）題中已經(jīng)得出結(jié)論，即相對于溫度更高，由和進(jìn)行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向

6、正方向移動，而升高溫度是使反應(yīng)向吸熱的方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即0。（4）仔細(xì)觀察圖上的讀數(shù)，可以看出當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時，實驗的A的濃度為：0.072mol/L,則c(A)=0.10 mol/L -0.072 mol/L =0.028mol/L，v(A)= c(A)/ t =0.007 mol/(L·min)v(B)=2 v(A)=0.014mol/(L·min)；反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時實驗的A的濃度為：0.064mol/L，則c(A)= 0.10 mol/L -0.064 mol/L =0.036mol/L,v(A)= c(A)/ t =0.009 mo

7、l/(L·min)v(C)=v(A)=0.009mol/(L·min)（2009年安微卷理綜）28.（17分）Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。實驗設(shè)計控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其余實驗條件見下表），設(shè)計如下對比試驗。（1）請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）。實驗編號實驗?zāi)康腡/KPHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+為以下實驗作參考29836.00

8、.30探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響298106.00.30數(shù)據(jù)處理實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如右上圖。（2）請根據(jù)右上圖實驗曲線，計算降解反應(yīng)在50150s內(nèi)的反應(yīng)速率：v（p-CP）= mol·L-1·s-1解釋與結(jié)論（3）實驗、表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因： 。（4）實驗得出的結(jié)論是：PH等于10時， 。思考與交流（5）實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法： 【答案】（1）實驗編號實驗?zāi)康腡/K

9、PHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+為以下實驗作參考29836.00.30探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響31336.00.30探究溶液的PH對降解反應(yīng)速率的影響298106.00.30（2）8.0×10-6(3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解。（4）反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）（5）將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10（或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可）【解析】 (1)本小題考察學(xué)生的實驗設(shè)計能力。實驗是參照實驗，所以與實驗相比，實驗和只能改變一個條件，這樣才能起到對比實驗的目的，則實驗是探究溫度對反應(yīng)速率的影響，則T=313K，p

10、H=3，c(H2O2)=6.0 mol·L-1，c(Fe2)=0.30 mol·L-1，實驗顯然是探究pH的大小對反應(yīng)速率的影響；（2）仔細(xì)觀察圖像，50s時，c(p-CP)=1.2mol·L-1 ，150s時，c (p-CP)=0.4mol·L-1，所以在50150s內(nèi)，c (p-CP)=0.8mol·L-1，則v（p-CP）=0.08mol·L-1·s-1；（3）溫度過高時，H2O2容易分解，造成c(H2O2)濃度減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減?。唬?）從圖中看出，pH=10時，c(p-CP)不變，即反應(yīng)速率為零，說明堿性條件下，

11、有機(jī)物p-CP不能降解；（5）從第（4）可以得出，在反應(yīng)液中加入NaOH溶液，使溶液的pH迅速增大，反應(yīng)停止。（2009理綜(全國卷2)）27. (15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量（n）隨時間（t）變化的曲線：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90

12、(2) 體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;(3) 列式計算該反應(yīng)在0-3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：_;(4) 該反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率等于_;(5) 如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實驗條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線、（如右圖所示）則曲線、所對應(yīng)的實驗條件改變分別是： _ _ _【答案】(1)(2) X + 2Y2Z(3) =0.083mol/L·min(4) 45%(5) 升高溫度 加入（正）催化劑 增大壓強(qiáng)【解析】（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖是化學(xué)實驗中常用的分析方法，由題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中找出相應(yīng)的點，然后用光滑的曲線描點即可。（2）本小題可以直

13、接使用表格中的任意一組數(shù)據(jù)或者根據(jù)第（1）題所作圖像得出某一時段參加反應(yīng)的X、Y和生成的Z的物質(zhì)的量之比為1:2:2,從而由各物質(zhì)的量之比可得體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： X + 2Y2Z（3）根據(jù)圖像可知在3min時，生成物Z的物質(zhì)的量為0.5mol， 其平均速率為v(Z)=0.083mol/L·min（4）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，X的轉(zhuǎn)化率為×100%=45%。（5）由題目所給圖象可知，在1中，平衡時Z的物質(zhì)的量小于原平衡的物質(zhì)的量，說明平衡逆向移動，而該反應(yīng)的正反應(yīng)使氣體體積減小，同時又為放熱反應(yīng)，所以減小氣體壓強(qiáng)或者升高溫度都能使平衡逆向移動，但從圖中可以看到，1中達(dá)到平衡所需的時間比原平衡少，即反應(yīng)速率加快，所以1中所改變的條件只能是升高溫度。在2中，平衡時Z的物質(zhì)的量與原平衡相同，且達(dá)到平衡的速率加快，所以2中改變的條件為加入（