化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題分析與復(fù)習(xí)建議 論文

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題分析與復(fù)習(xí)

建議摘要：高考化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題能力要求綜合性強(qiáng)，著力考查學(xué)

生信息的獲取與加工能力、理解與辨析能力、分析與推理能力、知識(shí)遷移與應(yīng)用能力。復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)吻合命題趨勢，既要夯實(shí)基礎(chǔ)，又要根據(jù)測試熱點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生建

構(gòu)思維模型，最終形成解決問題的關(guān)鍵能力。關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題；試題分析；復(fù)習(xí)建議

近幾年，全國高考化學(xué)試題在“一核四層四翼”的高考評價(jià)體系引領(lǐng)下，按照“穩(wěn)中求進(jìn)、變中出新”的命題思路，著力考查“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、核心

價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)”，體現(xiàn)了高考“立德樹人、服務(wù)選拔、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能。其中，化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題作為全國高考理綜綜合能力測試的必考題

型，是廣大一線教師關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。本文以2019-2021年高考全國一卷化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題為例，分析比較其命題特點(diǎn)與趨勢，旨在領(lǐng)會(huì)新課程新

高考改革的內(nèi)涵與本質(zhì)，為今后高考化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的復(fù)習(xí)與備考提供一些思路與建議。

縱觀近三年的全國一卷高考真題，我們可以看出，化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題在試卷中承擔(dān)的功能是考查學(xué)科核心知識(shí)，形成試卷難度和區(qū)分度，滿足優(yōu)

秀學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，呈現(xiàn)了“立足整體，聚焦主干知識(shí)；滲透觀點(diǎn)，考查學(xué)科思維”的命題特色。

一、立足整體，聚焦主干知識(shí)表1全國一卷高考理綜化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題考查的具體知識(shí)

2021年28題

2020年28題2019年28題

考查

Br

的物理性質(zhì)（顏

考

查

SO

的

催

化

氧

化

反

根據(jù)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)判斷22

色）、Kp的計(jì)算、焓變的應(yīng)、熱化學(xué)方程式的書反應(yīng)進(jìn)行的程度、蓋斯定判斷、lgKp與

1/T的圖像

寫、SO

平衡轉(zhuǎn)化率的判

律、極值法、催化劑表面

2分析、溫度對

Kp的影響

斷和影響因素、Kp的計(jì)

上水煤氣變換的反應(yīng)歷

及其原因分析、蓋斯定算、利用速率方程分析速程圖像、方程式的書寫、律、物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算率下降的原因

化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、分壓

隨時(shí)間變化圖像分析通過上表對比分析我們可以看出，化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題在近三年的

全國一卷中，考查的主干知識(shí)同中有異。如近三年的試題中均考查了蓋斯定律這一核心基礎(chǔ)知識(shí)，但命題角度、考查深度均有所不同。2021年第28題第（3）問，

解析：利用題目已給的兩個(gè)方程相加即得到目標(biāo)方程，根據(jù)蓋斯定律很容易得到K=K×K

；2020年第

28題第（1）問，解析：根據(jù)圖像寫出兩個(gè)熱化學(xué)方程

p1p2

式VO(s)+SO(g)=VO(s)+SO(g)ΔH=-24kg/mol,VO(s)+2SO(g)=2VOSO(s)4325

224

34ΔH=-399kg/mol,再利用蓋斯定律即可；2019年第28題第（2）問，解析：由題

意已知

CO+H

==H

O+C

、C

O+CO==H

O+CO

兩式相減得到方程

CO+HO==H

+CO2,O22OO22,

22運(yùn)用極值法，1

0%，但該反應(yīng)式是可逆的，反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化，故應(yīng)<50%；再由第（1）問的結(jié)論：還原

CoO(s)為

Co(s)的傾向是

CO>H

，可知反應(yīng)

CO+HO==H

+CO

正向

molCO與

1molH

O若全部反應(yīng)，得到

H

和

CO

各

1mol，則

H

占22

2

2

52，222,

進(jìn)行的程度更大。若正向與逆向進(jìn)行的程度相同，則最終H占25%，因正向進(jìn)行2的程度更大，所以H>25%，故選C。三題對比，我們可以看出，雖同樣考查的是

2蓋斯定律的基礎(chǔ)知識(shí)，但考查的深度有很大不同。2020年不僅僅考查蓋斯定律，

同時(shí)還考查了學(xué)生的識(shí)圖能力，難度相比2021年較大；2019年，在蓋斯定律的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，考查了學(xué)生對極值法這一方法是否能熟練運(yùn)用，試題難度更大，

進(jìn)而起到將不同水平的學(xué)生區(qū)分開來的目的，體現(xiàn)高考“選拔人才”的核心功能。二、滲透觀點(diǎn)，考查學(xué)科思維

《化學(xué)反應(yīng)原理》知識(shí)承載著發(fā)展學(xué)生觀點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的功能和價(jià)值。

其中“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”的知識(shí)是發(fā)展學(xué)生變化觀念、培養(yǎng)學(xué)生平衡思想的極佳素材。同時(shí)《化學(xué)反應(yīng)原理》又是高中化學(xué)重要的化學(xué)理論，承載著培

養(yǎng)學(xué)生核心學(xué)科思維的重任。高考評價(jià)體系將思維認(rèn)知能力群界定為：形象思維能力、抽象思維能力、歸納概括能力、演繹推理能力、批判性思維能力、辯證思

維能力等?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題所考查的學(xué)科思維也呈現(xiàn)上述特色，但是具體題目中考查思維認(rèn)知能力的側(cè)重點(diǎn)有所不同。

2021年第28題第（2）問，

解析：BaPtCl（s）==BaCl（s)+Pt(s)+2C1(g),62242

76.8℃時(shí)平衡常數(shù)Kp=1.0x10Pa,求出Cl平衡壓強(qiáng)為0.1KPa;23利用三段式：

2ICl(g)=C1(g)+I(g)22

02220

xxxx0.1

20-x2x+0.1+20-x=32.5

求出

x=12.4,P

=24.8KPa,

K=0.1×7.6/24.8

ICl該問滲透平衡移動(dòng)思想，知識(shí)點(diǎn)有三段式基本方法的運(yùn)用、Kp的計(jì)算，考

查學(xué)生類比遷移的能力（類比Kc定義計(jì)算Kp)、計(jì)算能力。但整體難度較大，對學(xué)生能力要求較高。對比發(fā)現(xiàn)，2020年第28題第（3）問同樣也對

Kp的計(jì)算

進(jìn)行了細(xì)致的考查，處理方法同樣也是基本的三段式法；2019年雖然沒有考查Kp的定量計(jì)算，但在第（4）問中要求對分壓隨時(shí)間變化的曲線圖進(jìn)行分析，滲

透變化觀點(diǎn)和平衡思想，考查學(xué)生根據(jù)圖像曲線信息進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、演繹推理的能力，題目難度更大，對學(xué)生能力要求更高。

2021年第28題第（3）問第②小問焓變的判斷，

解析：假設(shè)T>T,則1/T<1/T2121由圖像可知lgKp(T)-lgKp(T)>lgKp(T)-lgKp(T),

21221211則lgKp(T)+lgKp(T)>lgKp(T)+lgKp(T)，

21111222lgKp(T)×Kp(T)>lgKp(T)×Kp(T)，說明K(T)>K(T)，所以ΔH>0。

2111122212該問題設(shè)置時(shí)巧妙的將兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)與溫度的倒數(shù)繪制成線

性關(guān)系圖，要求學(xué)生利用圖中數(shù)據(jù)信息歸納出平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，滲透變化觀點(diǎn)，考查學(xué)生根據(jù)圖像信息進(jìn)行演繹推理的能力。2020年第28題第（4）問，

解析：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，α降低；由題給信息可知，溫度升高，k值增大。由速率方程可知影響v的有兩個(gè)變量和α和k：α降低使v降低，k增

大使v增大。說明當(dāng)t<tm時(shí)，k的增大對v的提高起到主導(dǎo)作用，大于α對v的降低作用；當(dāng)t>tm時(shí)，k的增大對v的提高起到次要作用，小于α對v的降

低作用。該問題的設(shè)置突出變化的觀點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)涉及速率方程、轉(zhuǎn)化率的概念，考查學(xué)生根據(jù)不同溫度下k和α對速率的不同影響，進(jìn)行演繹推理和批判性思維

的能力。2019年28題第（4）也考查了分壓隨時(shí)間變化的曲線圖。根據(jù)以上對比分析，我們可以看出，Kp的計(jì)算、圖像題的分析是化學(xué)反應(yīng)

速率與化學(xué)平衡大題考查的重難點(diǎn)，且題目設(shè)置難度通常都很大，作為該題的壓軸項(xiàng)目存在，其中頻繁滲透變化觀點(diǎn)、學(xué)科間融合，考查學(xué)生計(jì)算能力、歸納概

括能力、演繹推理能力、批判性思維能力、辯證思維能力等。對學(xué)生水平要求極高，起到了將不同能力水平的學(xué)生區(qū)分、選拔的作用。

三、復(fù)習(xí)備考建議1.關(guān)注學(xué)科主干知識(shí)的再落實(shí)

通過近三年高考試題對比我們發(fā)現(xiàn)，雖然化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題整體難度較大，但其中不乏學(xué)科核心主干知識(shí)的考查：如2021年28題中Br的顏色、

2焓變的判斷、物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算；2020年28題中熱化學(xué)方程式的書寫、平衡

轉(zhuǎn)化率的判斷與影響因素；2019年28題中反應(yīng)進(jìn)行的程度的判斷、焓變的判斷、活化能概念、反應(yīng)歷程方程式的書寫等，都是教材中的原型知識(shí)或結(jié)合簡單信息

做的一些簡單改動(dòng)，考查的均是基礎(chǔ)知識(shí)。因此教師在復(fù)習(xí)中要教會(huì)學(xué)生“萬變不離其宗”的道理，“以不變應(yīng)萬變”，吃透教材的基礎(chǔ)知識(shí)，教學(xué)回歸基礎(chǔ)，關(guān)

注學(xué)科主干知識(shí)。.重視考過典型真題的再落實(shí)

以近三年高考試題為例，可以發(fā)現(xiàn)有些考點(diǎn)屬于高頻考點(diǎn)，如：蓋斯定律、Kp的計(jì)算、圖像題分析等；有的雖沒有在全國一卷中每年都考，但卻出現(xiàn)在了二卷、

三卷、其他省份高考卷中,如速率方程。因此教師應(yīng)研究以往全國各地的高考試題，對于典型的、核心的、高頻的考點(diǎn)高度重視，帶領(lǐng)學(xué)生強(qiáng)化練習(xí)，因?yàn)樗鼈?/p>

極有可能就出現(xiàn)在明年的全國一卷中。3.重視創(chuàng)新思維能力的發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)

高考化學(xué)考試大綱明確提出考查“具有接收、吸收、整合化學(xué)信息的能力，同時(shí)將實(shí)際問題分解，通過運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用分析、綜合的方法，解決簡單的

化學(xué)問題”。2021年28題考查兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)與溫度的倒數(shù)形成的線性關(guān)系圖的變化關(guān)系；2020年第28題以速率方程考查學(xué)生辯證理解影響

v的

兩個(gè)變量k和α在不同溫度下的主次影響；2019年28題以金催化劑表面水煤氣變換的反應(yīng)歷程考查決速步驟的化學(xué)反應(yīng)。這些都是對學(xué)生綜合能力的考查。因

此教師在備考中要強(qiáng)化信息的攝取與整合能力，基于信息進(jìn)行推理評價(jià)，建構(gòu)新的認(rèn)知模型。教材中介紹濃度增大反應(yīng)速率加快，但有些反應(yīng)濃度增大反應(yīng)速率

卻不變（如2014年福建高考化學(xué)卷12題，NO分解反應(yīng)，增加c(NO),分解速22率不變）；教材中介紹溫度升高反應(yīng)速率增大，但有的反應(yīng)溫度升高，速率卻減

慢（如2020年浙江化學(xué)1月選考卷29題題目背景：一氧化氮與氧氣反應(yīng)，溫度升高，速率減慢）。教師通過這些典型例題的展示，讓學(xué)生學(xué)會(huì)靈活處理信息，

基于信息形成證實(shí)、偽證的邏輯意識(shí)，強(qiáng)化對信息材料的整合和推演，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

近三年全國一卷化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡大題例舉：例1、（2021全國理綜

1卷第28題）

一氯化碘（ICI)是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：

（1）歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質(zhì)相似，Liebig誤認(rèn)

為是ICl,從而錯(cuò)過了一種新元素的發(fā)現(xiàn)。該元素是＿_(dá)___.2）氯鉑酸鋇（BaPtCl)固體加熱時(shí)部分分解為BaCl、Pt和C1,376.8℃

（6222時(shí)平衡常數(shù)

K‘p=1.0x104Pa

。在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量

BaPtCl

抽真空后，

6,通過一支管通入碘蒸氣（然后將支管封閉）。在376.8℃,碘蒸氣初始?jí)簭?qiáng)為

220.0kPa.376.8℃平衡時(shí)，測得燒瓶中壓強(qiáng)為

32.5kPa,則

P

=_______kPa,反應(yīng)

IClICl(g)=C1(g)+I(g)的平衡常數(shù)K=__________（列出計(jì)算式即可）.

22（3）McMorris測定和計(jì)算了在136-180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)

Kp：22NO(g)+21Cl(g)===2NOCl(g)+I2(g)Kp1

NOCl(g)===2NO(g)+Cl(g)

Kp22得到

lgKp

和

lgKp

均為線性關(guān)系，（3）如下圖所示：

12①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl反應(yīng)的ΔH____0(填“大于”或“小于”）.

2②反應(yīng)

2ICl(g)=Cl(g)+I

(g)的

K=______（用

Kp

、Kp

表示）：該反應(yīng)的Δ

22

1

2H____0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程_______.

4）Kistiakowsky曾研究了NOCI光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率（v)光的（照射下機(jī)理為：NOCI+hv→NOCI*

、

NOCI+NOCI*→2NO+Cl2

其中hv表示一個(gè)光子能量，NOCI*表示NOCI的激發(fā)態(tài)。可知，分解1mol的NOCl需要吸收____________mol的光子。

例2、（2020年全國理綜一卷第28題）硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO的

21?1

SO(g)

ΔH=?98

kJ·mol

?；卮鹣铝袉?催化氧化：SO(g)+

O

(g)

222題：（1）釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示，VO(s)與SO(g)反應(yīng)生

252成VOSO(s)和VO(s)的熱化學(xué)方程式為：_________________。

42

4（2）當(dāng)

SO(g)、O

(g)和

N(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為

7.5%、10.5%和

82%

22

2時(shí)，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)

2所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=__________，判斷的依據(jù)是__________。

影響α的因素有__________。（3）將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO(g)、m%O(g)和q%N(g)的氣體通入

222反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若

SO轉(zhuǎn)化率為α，則SO3

2壓強(qiáng)為___________，平衡常數(shù)

K

=___________(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)

p的量分?jǐn)?shù))。

（4）研究表明，SO催化氧化的反應(yīng)速率方程為：

2v=k(a

?1)

(1?nα')

0.8

a￠式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO平衡轉(zhuǎn)化率，α'

2為某時(shí)刻SO轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α'=0.90時(shí)，將一系列溫度下的k、α值代

2入上述速率方程，得到v~t曲線，如圖（c）所示。

曲線上

v

最大值所對應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度

t

。t<t

時(shí)，vmm

逐漸提高；t>t

后，v

逐漸下降。原因是__________________________。m例3、（2019年全國理綜一卷第28題）

水煤氣變換[CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g)]是重要的化工過程，主要用于合成222氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉栴}：

1）Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：①使純H緩慢地通過處于721℃下的過量氧（2化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co)，平衡后氣體中H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

2為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

0.0192。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H（填“大2于”或“小于”）。

（2）721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H