人教版高中化學“化學反應速率和化學平衡”復習資料：學生常見的思維障礙點分析及復習建議

1、.人教版高中化學“化學反應速率和化學平衡”復習資料學生常見的思維障礙點分析及復習建議查閱中國知網(wǎng)文獻資料，發(fā)現(xiàn)對“化學反應速率和化學平衡”復習的研究主要集中在以下2個方面：一、對化學反應速率和化學平衡考點進行全面分析：通過分析考綱、歷年高考試題，歸納總結(jié)核心考點，并逐一進行典型例題分析。二、對化學反應速率和化學平衡的難點進行探討，對學生的易錯點在知識層面上進行剖析?，F(xiàn)有資料中鮮見在對學生的思維障礙點進行分析的基礎上，給出可行性強的復習建議。本資料中對學生常見的思維障礙點更側(cè)重于從學生的層面進行分析，并針對學生的根源錯誤，力求為學生鋪設階梯，給出具體對應幫助解決思維障礙的題目，以求突破。一、平衡

2、狀態(tài)標志的判斷說法很多，學生判斷起來感覺困難，究其因，一是沒有把這些說法歸結(jié)為正逆反應速率相等或某物質(zhì)濃度不再改變的本質(zhì)，二是沒有充分理解c、V、p、密度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、平均摩爾質(zhì)量等的含義及其變與不變的本質(zhì)原因。例1：在一定溫度下2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)，在10L容器中加入5mol SO2 和3mol O2，當反應達到平衡時，有3mol SO2 發(fā)生了反應，則平衡時SO3的物質(zhì)的量為 ，體積分數(shù)為 。氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?，氣體密度與原來相比 （填“變大” 、“變小”或“不變”）。 答案：3mol；46.15；81.25；不變。例2：將一定量的SO2 和含有0.7mo

3、l O2的空氣（忽略CO2）放入一定體積的密閉容器中，550時，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g) H 0。（1）請回答：到達平衡之前， 隨著反應向右進行， 下列物理量是否發(fā)生變化，怎樣變化：A. SO3的濃度 B.SO2的百分含量 C. SO2的消耗速率 D. SO3的消耗速率 E.容器內(nèi)氣體的壓強 F. 容器內(nèi)混合氣體的密度 G. 容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 答案：A.增大B.減少C.減小D.增大E.減小F.不變G. 增大（2）請作圖：分別以A-G的各物理量為縱坐標，時間為橫坐標作圖。建議：根據(jù)學生情況進行選擇，基礎較弱的學生選用（1），基礎較好的學生選

4、用（2）。二、 在判斷外界條件對化學反應速率和平衡的影響時，忽略了一些特殊的情況。（1） 固體物質(zhì)( 純液體) 濃度是定值，它的物質(zhì)的量的多少不影響化學反應速率；壓強一般對于有氣體參加或生成的化學反應的速率產(chǎn)生影響，改變壓強判斷平衡移動方向時應先關注物質(zhì)的狀態(tài)再比較計量數(shù)大小。究其因，是學生誤將物質(zhì)濃度的變化等同于物質(zhì)的量的變化。（2） 不清楚平衡體系中的“物質(zhì)”的濃度、壓強所致的對象是可逆反應方程式中相關的反應物或生成物，并不包括與反應無關的惰性氣體，導致錯誤理解充入惰性氣體對化學平衡狀態(tài)的影響。例3：在2L密閉容器內(nèi)，800時反應2NO(g)+O 2 (g)  

5、;2NO 2 (g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表所示，則用O 2 表示從02s內(nèi)該反應的平均速率v=_。例4：下列說法是否正確? 如果正確請打“”，不正確請打“×”。 增加水的用量，可以加快鎂跟水的反應速率。 對反應C(s)+H2O(g) H2O(g)+ CO(g)，增加碳的用量，可以平衡正向移動。 對反應C(s) + CO2(g)2 CO(g)，增大壓強，平衡不移動。 對反應2SO2(g) +O2 (g) 2SO3(g)，在密閉固定體積的容器中進行，若充入氦氣，壓強增大，反應速率加快。 對反應N2+3H22NH3,使用催化劑，正、逆反

6、應速率以同等程度加快。 硫酸濃度越大，鋅與硫酸反應制取氫氣的速率越大。三、在外界條件對化學反應速率和化學平衡同時產(chǎn)生影響時，容易出現(xiàn)一些概念混淆的情況。如把正反應速率增大與平衡向正反應方向移動等同起來。例5：判斷正誤：反應2NO2(g) N2O4(g) H 0，升高溫度，平衡逆向移動，逆反應速率增大，正反應速率減小。（×）分析：從微觀角度看， 對體系升高溫度， 正反應速率 ，逆反應速率 ，填（填“增大” 、“減小”或“不變”），然后 。請畫出從原平衡到新平衡的-t 圖。答案：瞬間增大；瞬間增大；正反應速率逐漸增大，逆反應速率逐漸減小，直至二者相等。小結(jié)：不管對于吸熱反應還是放熱反應，

7、如果升高溫度，正逆反應速率都增大，只是增大的幅度不一樣。平衡移動的方向，能反映的是正 和正的相對大小，而不能反映正或正自身的變化。四、學生能用勒夏特列原理定性分析一些影響化學平衡移動因素的問題，但是很少能主動從平衡常數(shù)K與濃度商比較的角度分析思考。一旦涉及較復雜平衡問題時，學生缺乏行之有效的解決問題的思路和方法。建議避開等效平衡問題，拋棄建立模型等解題技巧，充分發(fā)揮核心概念 “平衡常數(shù)”的教學功能。如用Qc與K對比判斷平衡移動方向，判斷新的投料狀況下的原料轉(zhuǎn)化率如何變化，后續(xù)第三章也可以用同樣的方法解決類似的問題，如例12。例6：在容積可變的密閉容器中，2SO2(g) +O2 (g) 2SO3

8、(g)達到平衡后, 保持容器的溫度和壓強不變，充入惰性氣體，平衡將向哪個方向移動? 簡述你的判斷理由。兩種分析方法：一、充入惰性氣體，原氣體體系分壓減小，平衡向壓強增大( 或體積增大) 的方向移動。二、充入惰性氣體，體積增大，從而使各物質(zhì)濃度減小，設減小到原來的 1/ a， Q= aK > K ( 具體分析略) ，平衡向左移動。第一種方法總壓及分壓的概念造成部分學生理解的困難，第二種方法更直觀更有說服力。例7：甲醇（CH3OH）是一種重要的化工原料，合成甲醇的主要反應為：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） H < 0。 在一定條件下，上述反應在一密閉容器中達到平衡。（1）在

9、保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，平衡_（填字母）。A向正反應方向移動 B向逆反應方向移動 C不移動 作出此判斷的理由是_ （2） 體積不變的條件下，下列措施中有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率的是 _（填字母）。A升高溫度 B增大壓強 C通入CO D通入H2答案：（1）C 該反應達到平衡時，平衡常數(shù)K，增大容器體積時，c（CH3OH）和c（CO）等比例減小，由于H2濃度不變，此時的值仍然等于K，所以平衡不移動。（2）BD例8：已知CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g)， 800時 K = 1.0 。求恒溫恒容體系中，用c(CO):c(H2O)=1:1或 1:4開始，達到平衡

10、時CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率。通過對兩平衡中CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率的對比，能說明什么？答案：c(CO):c(H2O)=1:1，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為50，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率50；c(CO):c(H2O)=1:4，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為80，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率20；說明恒溫恒容的條件下，只提高一種反應物的濃度，可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，而其自身轉(zhuǎn)化率下降。例9：已知I2(g)+ H2(g) 2 HI (g)，在某溫度下K = 0.25 。（1）此溫度下，將0.2molHI氣體通入10L的密閉容器中，求達到平衡時HI(g)的轉(zhuǎn)化率。（2）此溫度下，將0.4molHI氣體通入10L的密閉容器

11、中，求達到平衡時HI (g)的轉(zhuǎn)化率。通過對兩平衡中HI (g)的轉(zhuǎn)化率的對比，能說明什么？答案：兩平衡中HI (g)的轉(zhuǎn)化率均為80。說明恒溫恒容的條件下，改變HI的投入量，平衡轉(zhuǎn)化率不變。例10：PCl5的熱分解反應如下：PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)。(1) 已知某溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00mol PCl5，達到平衡后，測得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.150mol/L。求此時PCl5的分解率是多少？ (2) 若此溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入5.00mol PCl5，達平衡后， PCl5的分解率是多少？通過對兩平衡中PCl5

12、(g)的分解率的對比，能說明什么？答案：（1）PCl5的分解率是75（2）PCl5的分解率是60說明恒溫恒容的條件下，增大PCl5(g)的投入量，平衡轉(zhuǎn)化率變小。例11：對于反應2NO2(g) N2O4(g) ，在25時，如果用不同起始濃度的NO2 或N2O4進行反應，平衡后得到以下實驗數(shù)據(jù)。請計算出平衡時NO2 或N2O4的轉(zhuǎn)化率，填入表格中相應的位置，并將結(jié)果進行對比，能說明什么？實驗編號起始濃度/ mol·L-1平衡濃度/ mol·L-1平衡時轉(zhuǎn)化率c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)(NO2)(N2O4)2.00×10-206.32

13、5;10-36.84×10-3-3.00×10-208.00×10-31.10×10-3-02.00×10-29.46×10-31.52×10-2-00.1002.28×10-28.86×10-2-答案：實驗(NO2)=68.4；實驗(NO2)=73.3；實驗(N2O4)=24； 實驗(N2O4)=11.4。說明恒溫恒容的條件下，增大NO2的投入量，其轉(zhuǎn)化率增大；增大N2O4的投入量，其轉(zhuǎn)化率減小。補充分析：對比實驗，可以看到若在原平衡的基礎上增大反應物NO2的濃度，平衡正向移動，NO2的濃度有所減小，但

14、達到新平衡時NO2的濃度比原平衡時NO2的濃度大。這正是勒夏特列原理所表達的“減弱”這種改變，但不能“抵消”。小結(jié)：綜合例9、例10、例11，可以看出，在討論轉(zhuǎn)化率時，若某可逆反應的反應物或生成物是單一氣體物質(zhì)，恒溫恒容的條件下，改變該氣體的用量，轉(zhuǎn)化為改變體系壓強的問題，由此可以快速判斷反應物轉(zhuǎn)化率的變化。例12：已知25下，醋酸溶液中存在下述關系：c(H+)·c (CH3COO-)/c(CH3COOH）=1.75×10-5，其中的數(shù)值是該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)。（1）若醋酸的起始濃度為0.010mol/l，平衡時氫離子濃度c(H+)是多少？醋酸的電離度（轉(zhuǎn)化率）是多少

15、？（2）若醋酸的起始濃度為0.020mol/l，平衡時氫離子濃度c(H+)是多少？醋酸的電離度（轉(zhuǎn)化率）是多少？通過對兩平衡中氫離子濃度和醋酸的電離度（轉(zhuǎn)化率）的對比，能說明什么？（提示：醋酸的電離常數(shù)很小，平衡時的c(CH3COOH）可近似視為仍等于起始濃度)答案：（1）c平(H+) = 4.18×10-4，(CH3COOH)=4.18；（2）c平(H+) = 5.92×10-4，(CH3COOH)=2.96；說明弱電解質(zhì)濃度增大，其電離出的離子濃度增大，但該電解質(zhì)的電離程度減小。五、學生解答化學平衡圖像問題時，往往不能主動將圖像與平衡移動原理相聯(lián)系，遇到作圖題更不知如何

16、下手。圖像不是新的問題，是對勒沙特列原理的深入理解，只不過在解答時多了一點圖像解析的技巧而已。不建議在進行復習時全面歸納各種圖像的類型和解題模式，要學生自己掌握普遍方法后具體問題具體分析。建議將識別圖像題改為繪制圖像題， 或?qū)?shù)據(jù)信息題進行變式訓練。例13：某化學反應2A（g） B（g）+D（g）在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0，反應物A的濃度(mol/L)隨反應時間（min）的變化情況如下表：實驗序號 時濃 間 度溫度010203040506018001.00.800.670.570.500.500.502800C20.600.500.500.500.500.503800C30.92

17、0.750.630.600.600.6048201.00.400.250.200.200.200.20 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：（1）在實驗1，反應在10至20分鐘時間內(nèi)用B表示的化學反應速率為_.（2）在實驗2，A的初始濃度C2=_mo/L，反應經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是_。（3）設實驗3的反應速率為v3，實驗1的反應速率為V1，則v3_v1（填、=、)，且c3_1.0mol/L（填、=、)（4）比較實驗4和實驗1，可推測該反應的正反應是_反應（選填吸熱、放熱）理由是_。（5）請畫出4個反應中反應物A的濃度(mol/L)隨反應時間（min）的變化的圖像。畫出3、4

18、兩個反應中生成物B的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化的圖像。答案：如下圖六、單一考查學生的化學反應速率或化學平衡的某一問題時，學生一般能夠解決。而綜合考查化學反應速率和化學平衡問題，學生往往錯漏百出。究其因，最主要的不是哪個知識點不理解不過關 ，而是學生遇到綜合的題目情境時根本就分不清到底該想速率還是分析平衡，在碰到看起來相似的情境時就更加容易混亂。例14：把除去氧化膜的鋁片投入到盛有稀鹽酸的試管中，H2產(chǎn)生的速率變化情況如下圖所示，其中t0t1速率變化的主要原因是_，t1t2速率變化的主要原因是_。答案：反應放熱，溫度升高，反應速率加快；鹽酸濃度減小，反應速率變慢。例15：向絕熱

19、恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如所示。由圖可得出的正確結(jié)論是（1）點a-c段，速率變化的主要原因是                   ，點c后速率變化的主要原因是           

20、60;      。（2）c點是否已經(jīng)達到平衡狀態(tài)          （填“是”、“否”或“不一定”）（3）反應物濃度：a點     b點（填“>”、“ <” 或“=”） （4）反應物的總能量     生成物的總能量（填“>”、“ <” 或“=”）（5）t1t2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：ab段  &#

21、160; bc段（填“>”、“ <” 或“=”）答案：（1）反應放熱，溫度升高，反應速率加快；反應物濃度減小，反應速率減慢。（2）否（3）>  (4)>   (5)<例16：某化學科研小組研究在其它條件不變時，改變某一條件對A2（g）+3B2（g）2AB3（g）化學平衡狀態(tài)的影響時，得到如圖所示的變化規(guī)律。其中b點前A2的轉(zhuǎn)化率變化的主要原因是_，b點后A2的轉(zhuǎn)化率變化的的主要原因是_。答案：b點前該反應未到達平衡狀態(tài)，反應正向進行，A2的轉(zhuǎn)化率增大；b點達到平衡后溫度升高，平衡逆向移動，A2的轉(zhuǎn)化率減小。例17：某化學科研小組研究在其它條件不變時，改變某一條件對A2（g）+3B2（g）2AB3（g）化學平衡狀態(tài)的影響時，得到如圖所示的變化規(guī)律（圖中n表示物質(zhì)的量），根據(jù)圖示得出的結(jié)論中正確的是（）A反應速率abcBa、c兩點A2的轉(zhuǎn)化率相等Ca點的化學平衡常數(shù)小于b點的化學平衡常數(shù)D達到平衡時，AB3的物質(zhì)的量大小為：cba例18：在容積相同的不同密閉容器中內(nèi)，分別充入