在高考復習中對化學反應速率與化學平衡的把握（精編版）

1、在高考復習中對化學反應速率與化學平衡的把握LT.在高考復習中對化學反應速率與化學平衡的把握“教師的教 ”與“學生的學 ”是教研活動中兩個恒定不變的主題，而高考，則是這兩個方面的指揮棒和裁判員。今天，我就以下三個方面淺談自己的看法和做法：一是化學反應速率與化學平 衡理論在中學化學中的地位，二是在高考復習中如何把握與落實，三是學生能力的培養(yǎng)與創(chuàng)新。需要說明的是，“化學反應速率”與 “化學平衡 ”實際為兩個理論，前者從動力學角度研究化學反應，不僅適用于可逆反應，也同樣適用于不可逆反應；后者則從化學熱力學角度對化學反應進行研究，研究對象僅適用于可逆反應，且化學平衡理論的基礎是化學反應速率理論，它們之間

2、聯(lián)系緊密。一、化學反應速率與化學平衡理論在中學化學中的地位現(xiàn)行中學化學教材中，有一個平衡理論體系，包括溶解平衡、化學平衡、電離平衡、水解平衡、絡合平衡等?；瘜W平衡是這一平衡理論體系的核心。系統(tǒng)掌握反應速率與化學平衡的概念、理論及應用對于深入認識其他平衡，重要的酸、堿、鹽的性質和用途，化工生產中適宜條件的選擇等，具有承上啟下的作用；對于深入掌握元素化合物的知識，具有理論指導意義。化學反應速率與化學平衡理論在中學化學中占有重要地位，是深入認識其他平衡，進一步理解酸、堿、鹽的性質和用途，指導化工生產中選擇適宜的條件，及全面掌握元素化合物的知識，具有理論指導意義，是歷年高考的必考內容。前面談了化學平衡

3、理論在中學中的地位，下面談談如何在高考把握與落實。二、化學反應速率與化學平衡理論在高考復習中的要求與落實在高考復習中，要認真研讀考試說明，鉆研本部分知識在歷年高考出現(xiàn)的主要題型，把考試說明的要求落實到解決實際問題上，在原有知識水平上有新的認識和收獲。考試說明化學知識內容表中對化學反應速率與化學平衡理論的要求包括3 部分 6 個方面： 1、化學反應速率的概念和表示方法（ 了解 ）外界條件對反應速率的影響（ 理解 ）2、化學反應的可逆性（ 了解 ）化學平衡的涵義及其與反應速率之間的內在聯(lián)系（ 理解 ）3、勒夏特列原理的涵義（ 了解 ）外界條件對化學平衡移動的影響（ 理解 ）下面我就如何落實考試說明

4、談談自己的看法：1、化學反應速率的概念和表示方法- 3 -在此應理解為“直接使用”考試中，經(jīng)常要對其中的某個量進行比較或計算，同時，還常用到另一結論，即：同一化學反應用不同物質表示時速率可能不同，但速率比等于對應物質的化學計量數(shù)之比。有時也結合轉化率進行考察。從考試的題型看，主要有：根據(jù)化學方程式，確定各物質反應速率。根據(jù)給定條件，確定反應中各物質的平均速率。高考題型示例：例 1、將 4molA氣體和 2molB 氣體在 2L 的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：若經(jīng) 2s( 秒)后測得C 的濃度為0.6mol ·L -1，現(xiàn)有下列幾種說法：用物質A 表示的反應的平均速率為0.3

5、mol ·L 1 ·s 1用物質B 表示的反應的平均速率為0.6mol ·L 1 ·s 1 2s 時物質A 的轉化率為70 2s 時物質B 的濃度為0.7mol ·L 1其中正確的是(B) A BC D 分析：此題引導學生從化學反應速率的概念入手，結合速率與化學計量數(shù)的關系、轉化率的概念、濃度概念等綜合分析。具體如下：從題干可知反應時間及物質C 的濃度的變化，容易求得v(C) 0.3mol ·L -1·s-1，根據(jù)化學計量數(shù)很容易得到v(A) 和 v(B) ，從而判斷正確，錯誤；根據(jù)化學反應速率的定義可求得反應消耗的A 的物

6、質的量n(A)=0.3 ×2×2 1.2 ，再結合 “轉化率 ”的概念而得到A 的轉化率1.2/4 0.3；結合濃度的涵義和化學反應速率的涵義，由B 的起始濃度減去B 在這 2s 消耗的濃度（ 0.15 ×2 0.3mol/L ）得到2s 時 B 的濃度 (0.7mol ·L 1)。同時看到：由于理綜試題只有單選題，所以，過去的多選題常以組合的形式變?yōu)榱藛芜x題。1、外界條件對反應速率的影響對考試說明中的要求，在此應理解為“理解影響化學反應速率的因素（濃度、溫度、壓強、催化劑等）（即：知道這些因素如何改變速率及為什么改變速率），并能根據(jù)這些因素的變化解釋或

7、判斷化學反應速率的變化”。- 4 - 5 - 21 -成)=v(N 2 消耗 )第二層含義：在方程式同一側的不同物質，它們的生成速率與消耗速率之比（或消耗速率與生成速率之比，前后比較項必須相反）等于反應方程式中化學計量數(shù)之比；如：v(N 2 消耗 ) v(H 2生成 ) 1 3。第三層含義：方程式不同側的物質，它們的生成速率與生成速率之比（或消耗速率與消耗速率之比，前后比較項必須相同）等于反應方程式中化學計量數(shù)之比；如平衡時v(N 2 生成 ) v(NH3生成 )=1 2。第四層含義：從微觀化學鍵的斷裂與生成判斷。如，平衡時，單位時間內斷裂的H H 鍵數(shù)目與生成H H 鍵數(shù)目相等，單位時間內斷

8、裂N H 鍵數(shù)目與斷裂的H H 鍵數(shù)目相等，單位時間內生成的鍵數(shù)目是生成的N H 數(shù)目的1/6。從以上 4 個方面分析完“正逆反應速率相等”的涵義，學生真實具體的感覺，不再感覺“虛幻 ”。平衡的標志 平衡混合物中各組分含量(百分含量、物質的量、質量、濃度、氣體的體積分數(shù)等 )不隨時間變化。平衡的特點 平衡時正逆反應仍在同時進行，處于動態(tài)平衡。平衡的存在 是一定條件下的平衡，一旦條件改變，正逆反應速率不再相等，平衡將發(fā)生移動，直至建立新的平衡。平衡的途徑 化學平衡的建立與反應途徑無關。對同一可逆反應，只要條件相同(溫度、濃度、壓強)，不論從正反應、逆反應或正逆反應同時進行，均能達到同一平衡狀態(tài)。

9、說明：以上要點應結合具體的反應（如合成氨反應）一一說明來幫助學生理解。上面是對平衡涵義的理解，下面則是注重應用所理解內容來解決問題。即：判斷化學平衡狀態(tài)的標志引導學生從以下幾個方面掌握：(a) 任何情況下均可作為平衡標志的是 正 =逆 （含義見上面平衡的本質的4 層含義 )各組分含量(百分含量、物質的量、質量、物質的量濃度、氣體的體積分數(shù)等) 不隨時間變化反應物的轉化率不隨時間變化反應放出的熱量與吸收的熱量相等，即：對于恒容絕熱體系，體系的溫度不再變化（以上從動力學、熱力學等角度等方面進行了考察）。(b)在一定條件下可作為平衡標志的是對于有色物質參加或生成的可逆反應體系，顏色不再變化復習時要通

10、過實例向學生說明：顏色不再變化時一定達到了化學平衡，但顏色變化時不一定未平衡。 如 H 2+I 22HI 的氣態(tài)平衡體系，顏色不再變化時則達到平衡，但平衡后恒溫加壓（縮小容積）時顏色加深，而平衡不移動。對一個反應前后氣體分子數(shù)不相等的反應：、混合氣體的平均摩爾質量保持一定則達到了平衡、恒溫恒壓時，整個混合氣體的密度保持一定則達到了平衡、恒溫恒容時，體系的壓強保持一定則達到了平衡應通過實例（如H 2+I 2作為平衡狀態(tài)的標志2HI ）說明：反應前后氣體體積數(shù)相等的反應，、不能(c) 不能作為判斷標志的是各物質的物質的量或濃度變化或反應速率之比=化學計量數(shù)之比要強調：化學反應無論可逆與否、無論平衡

11、與否，上面的結論都是成立的。關于 “化學平衡的涵義及其與化學反應速率間的聯(lián)系對化學平衡的判斷”，考察的類型主要有：結合圖表分析化學反應速率與化學平衡間的內在聯(lián)系等此部分是深入理解平衡理論的關鍵，內容抽象，有一定的難度。應多通過例題、圖表、練習等強化理解。請看下面的練習。高考題型示例：例 3、在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：2SO 2（ g） + O 2 (g)2SO3(g)； H 0降低溫度，二氧化硫轉化率 ，化學反應速度 （均填 “增大 ”、“減小 ”或“不變 ”） 600 時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO2、 O2、SO3 物質的量變化如圖，反應處于平衡狀

12、態(tài)的時間是 。據(jù)圖判斷，反應進行至20min 時，曲線發(fā)生變化的原因是（用文字表達） 。10min 到 15min 的曲線變化的原因可能是 （填寫編號）。a加了催化劑b縮小容器體積c降低溫度d增加SO3 的物質的量分析：通過此題應理解外界條件的變化對化學反應速率與化學平衡的影響、平衡狀態(tài)的含義、平衡移動的影響因素；培養(yǎng)分析處理實驗圖表的能力、運用所學理論解釋實驗現(xiàn)象的能力。具體如下：降低溫度，化學反應速率降低，平衡向放熱方向移動，SO 2 轉化率增大。平衡時各組分的量保持不變，從圖中，在15min 20min 、25min 30min 時各組分含量分別保持不變。從圖知，反應進行至20min 時

13、， O2 的物質的量突然增多，之后逐漸下降，但新平衡時O 2 的物質的量比20min 前還多；生成物SO3 的物質的量逐漸上升，反應物SO 2 的物質的量開始逐漸下降。結合這些變化，可知：在20min 時增加了O2 的量。從圖知： 10min 到 15min 的曲線變化明顯比0 到 10min 加快，說明化學反應速率因某種外界條件的改變而加快了。影響化學反應速率因素主要有濃度、溫度、壓強、催化劑等，對題中的4個選項分析如下a：催化劑可以同時大幅度改變化學反應速率。正確。b ：縮小容器的體積，相當于增大了氣體的壓強，使各物質的濃度增大，各物質的反應速率加快。正確。c：降低溫度，各物質反應速率應減

14、少，曲線變得應比0 10min 更緩。所以C 錯誤。d ：增加 SO 3 的物質的量后，其物質的量應突然增加，出現(xiàn)類似20min 時 O2 的曲線，但圖中沒有，所以d 錯誤。答案：增大減小1520min 和 25 30min增加了O2 的量ab關于 “化學平衡的涵義及其與化學反應速率間的聯(lián)系”的高考試題還有：95 全國的第18 題等。應再精選一些練習來加強學生的理解應用能力。下面，我們再一起研究05考試說明對化學反應速率化學平衡內容要求的第3 部分。3、勒夏特列原理的涵義 關于此部分，在引導學生復習時應做到：明確原理的適用范圍：已經(jīng)達到平衡的可逆反應明確原理的應用方法：是只有一個條件改變時的結

15、果；若有多個條件改變，則先固定其他條件而改變其中的一個條件做因變化并觀察這個變化條件引起的變化結果（果變量）。明確原理闡述的本質：“減弱 ”改變但不能“消除 ”改變。 “減弱 ”的含義， 要從 “定性 ”與“定量 ” 兩個方面向學生闡述：定性的角度：平衡移動的方向就是能夠消弱外界條件改變的方向定量的角度：平衡移動的結果只是消弱了外界條件的變化而不能完全抵消外界條件的變化量原理的推廣：該原理適用于很多平衡體系，如溶解平衡、電離平衡、水解平衡、絡合平衡等在復習時，通過典型例題體會濃度、溫度、壓強變化時平衡移動的結果（從定性與定量兩個層面體會），是加深理解的有效方法。請看下面的例題。題型示例：例 4

16、、一定溫度下，某密閉容器中發(fā)生如下反應： 0，當反應達到平衡時，測得容器中各物質的物質的量均為1 倍，在其它條件不變時，下列措施中可采用的是（CO(g)+H 2O(g)nmol 。欲使CO 2(g)+H 2(g)； HH2 的物質的量濃度增大B）升高溫度H 2O(g)增大壓強再通入nmol CO 2 和 nmol H 2再加入2nmolCO和 2nmolA 、B、C、D、分析：通過此題的逐項分析，能很好的理解勒夏特列原理的涵義。具體分析如下：升高溫度，平衡右移，根據(jù)方程式中化學計量數(shù)間的關系，只有全部的CO 和 H 2 O 都轉化為右邊產物時才能使H2 濃度增大一倍，顯然不能實現(xiàn)；增大壓強，平

17、衡雖然不移動，但當體積縮小到原來的1/2 時各物質濃度都變?yōu)樵瓉淼? 倍。正確。再通入nmol CO 2 和 nmol H 2 時平衡左移，結果減弱了外加H 2 造成的濃度增大的影響，使H 2 增加的濃度達不到原來的2 倍。再加入2nmolCO和 2nmol H 2O(g) ，若容積增大一倍則新平衡時與原平衡一樣，現(xiàn)容積沒增加，所以平衡時各物質濃度都變?yōu)樵瓉淼? 倍。關于此知識點高考試題還有91 全國的 14 題， 97 全國的第19 題等。 應讓學生自己通過練習加深理解。下面，我們一起研究考試說明中此理論的最后部分。3、外界條件對化學平衡移動的影響這一部分是平衡理論的重點和難點，更是平衡理論

18、的核心。復習時應通過實例幫助學生理解“濃度 ”、“溫度 ”、 “壓強 ”是如何對平衡產生影響的（即：碰撞理論），同時向學生強調：壓強是通過改變濃度起作用的。具體內容可通過師生共同完成下述圖表來復習：其他條件不變，只改變濃度時的4 種情況其他條件不變，只改變溫度的4 種情況說明：是吸熱反應還是放熱反應由第一個平衡前的反應速率決定，如左上邊第一個圖：由于第一個平衡前吸熱反應速率放熱反應速率，反應向正向、也是吸熱方向進行，說明此反應為吸熱反應。其他條件不變，只改變壓強（適用于有氣體參加的反應）的4 種情況在復習完成上述表中內容后，還要強調特例：對于反應前后氣體體積不變的反應，如：H 2(氣)+I 2

19、(氣)2HI( 氣) 壓強能同等程度改變速率加壓減壓同時，要指明：催化劑只改變化學反應速率，不能影響平衡（與上圖相似）。題型示例：例 5、下列對化學平衡移動的分析中，不正確的是（D ）已達平衡的反應C(s)+H 2 O(g)CO(g)+H 2 (g)，當增加反應物質的量時，平衡一定向正反應方向移動已達平衡的反應（）（）2 （），當增大2 的濃度時， 平衡向正反應方向移動，N 2 的轉化率一定升高有氣體參加的反應達平衡時，若減小反應器容積時，平衡一定向氣體體積增大的方向移動有氣體參加的反應達平衡后，在恒壓反應器中充入稀有氣體，平衡一定不移動A. B. C. D. 分析：可通過此題進一步認識濃度、

20、溫度、壓強等如何影響化學平衡。具體如下：不一定，如若增加碳的物質的量，由于碳是固體，平衡不移動；增大 N 2 濃度后平衡向正反應方向移動，但 N 2 的轉化率一般會降低（恒溫恒壓或恒溫恒容）， 只有降溫時才可能提高N2 的轉化率；減少反應器容積的方式不同，可以有不同的結果，如對于反應N 2+3H 3=2NH 3； H 0，若恒壓下降低溫度，平衡會向體積減小的正向移動，氣體物質的量減少，反應器的容積也減?。挥袣怏w參加且兩邊氣體分子數(shù)不相等的反應（如合成氨反應）平衡后，在恒壓條件下充入稀有氣體，則各組分的濃度會減小，平衡會向體積氣體分子數(shù)增多的方向移動。簡評：此題同樣雖然也是考察外界條件對化學平衡

21、移動的影響，但問法具有較強的迷惑性，要求真正理解濃度、溫度、壓強等對化學平衡的影響，并能舉出反例。關于 “外界條件對平衡移動的影響”的高考試題還有：01 全國第 9 題， 00 上海的第19 題， 03全國春季高考的12 題， 90 全國第 8 題， 92 全國的第11 題， 96 全國第31 題， 96 上海的第9 題，00 上海的第26 題， 04 全國理綜的29 題， 04 全國理綜的第9 題， 05 西城一模的11 題， 05 朝陽二模的29 題等。從這么多年的高考試題就可以看出：外界條件對化學平衡的影響歷來是平衡理論中考試的熱點，應加強這部分知識的練習。上面，我們詳細解讀了考試說明對

22、化學反應速率與化學平衡的要求，并就落實方法淺談了個人看法。在高考復習中，除了解讀考試說明外，還要進一步針對本部分知識的特點，全面總結知識點，突出重點、難點，使認識與能力得到進一步提升，并培養(yǎng)創(chuàng)新精神。下面，我就此問題談談個人的粗淺做法。三、學生能力的提高與創(chuàng)新圖像問題是化學反應速率與化學平衡理論中非常典型的問題，學會識別、分析有關圖像，是學好平衡理論的關鍵。1、化學圖像問題對于化學平衡的有關圖象問題，可按以下的方法進行分析：認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒夏特列原理掛鉤。緊扣可逆反應的特征，看清正反應方向是吸熱還是放熱、體積增大還是減小、不變、有無固體、純液體物質參加或生成等。看

23、清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的因果關系。在復習時可針對一般的化學反應，引導學生具體分析各類常見的圖像。下面舉例說明：幾種平衡圖像：可以反應mA( 氣)+nB( 氣)pC( 氣)+qD( 氣)； H Q 為例引導學生分析下列各圖，分析時突出 “起點、折點、終點”及“曲線的變化趨勢”。轉化率時間含量時間圖轉化率溫度壓強圖含量溫度壓強圖題型示例：例 6：在容積一定的密閉容器中，可逆反應A( 氣) B( 氣)xC( 氣)有下圖所示的關系曲線，根據(jù)下圖下列判斷正確的是（AD ）A

24、 、p3>p 4， y 軸表示A 的轉化率B、 p3 <p4， y 軸表示混合氣體的密度C 、p3<p 4， y 軸表示B 的質量分數(shù)D 、p3>p 4， y 軸表示混合氣體的平均摩爾質量分析：此題培養(yǎng)處理有多個變量時應用勒夏特列原理的能力，同時培養(yǎng)閱讀圖表的能力。具體分析如下：從第一個圖中a、b 線折點和平線推出：P1 P2、x 1；從 b、 c 線的折點和平線推出：T 1T 2 、 H 0。引導學生把結論代入第二個圖，隨T而 y，所以 y 的含義為C% 或 A、B 的轉化率或混合氣體的平衡摩爾質量；再讓學生討論：若P 3 P 4，推出y 的含義為C% 或 A 、B

25、的轉化率或混合氣體的平衡摩爾質量；若P3 P4 ， y 的含義與前面T 的變化矛盾，不成立。從而得出AD 正確的結論。答案： AD上面談了化學平衡圖像的問題，在化學平衡中還經(jīng)常會遇到另一類問題，即：對已達平衡的某反應繼續(xù)投入一定量的反應物或生成物，再次達到平衡后求其壓強、轉化率、濃度等并與第一次平衡進行比較。解題思路是在這兩次反應中“巧設中間狀態(tài)”，可通過中間狀態(tài)的移動來判斷改變條件后的移動方向和相關量的變化。2、巧設中間狀態(tài)我們可以通過例題理解并學著應用這種方法。請看下面的高考題。高考題型示例：例 7：在一密閉容器中，反應aA （氣）bB （氣）達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當

26、達到新的平衡時，B 的濃度是原來的60% ，則（ AC ） A 、平衡向正反應方向移動了B、物質 A 的轉化率減少了C 、物質 B 的質量分數(shù)增加了D 、a>b分析：此題可做如下圖解巧設中間狀態(tài)由上圖很容易看到，從原平衡 新平衡時平衡向右移動了，從而選到AC 。相關練習還有03 全國理綜的第11 題等，可再選一些練習增強學生在這方面的能力。在平衡理論考題中，有一大類試題，是關于 “從不同途徑得到的平衡，但兩種平衡中各組分的含量卻相同 ”的問題，這就是通常講的 “等效平衡 ”問題。對此類問題的認識和解決的結果，體現(xiàn)了對化學平衡涵義理解的程度。下面，我們一起總結：3、等效平衡等效平衡的含義在

27、相同條件下，對同一可逆反應，不論反應途徑如何，均能達到同一平衡狀態(tài)，即平衡時相應組分的含量（體積分數(shù)、質量分數(shù)、物質的量濃度等）相同，這樣的化學平衡稱為等效平衡。幫助學生理解并歸納等效平衡，對于學生進一步理解化學平衡涵義有重要意義。下面是等效平衡的類別。等效平衡的分類恒溫恒容情況a 反應前后氣體分子數(shù)不等時只要投料量與原投料量相同 ，則二者等效。b 反應前后氣體分子數(shù)相等時只要投料量與原投料量成比例 ，即為等效平衡。恒溫恒壓情況只要投料量與原投料量成比例 ，則二者等效。此類問題理解較難，可通過具體實例、巧設中間狀態(tài)等幫助學生理解，再通過一定的例題和練習體會應用。下面的例題是等效平衡應用的一個例

28、子。題型示例：例 8：在一定溫度和壓強下，有如下反應：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)，將1.6molSO 2 和0.8 mol 的 O 2 放入一體積可變的密閉容器中，測得容器的起始容積為100L 。經(jīng)一段時間后，反應達到平衡，測得混合氣體的密度為1.6g ·L-1 。請回答下列問題：(1) 達平衡時混合氣體的體積為 ， SO 2 的轉化率為 ；(2) 若起始時加入amolSO 2、bmolO 2 ，且 a b=2 1，在同樣溫度和壓強下，反應達到平衡時， 測得混合氣體的容積為120L 。則 a、 b 的值分別為：a ， b ；(3) 若容器為體積不變的密閉容器，其容

29、積為100L 。起始時加入xmolSO 2 、 ymolO 2 和 zmolSO 3， 反應達平衡時，溫度和壓強與(2) 完全相同，容器內各氣體的體積分數(shù)也與(2) 達平衡時的情況完全相同。則 x、y 應該滿足的關系式為 ，x、z 應該滿足的關系式為 。分析：此題應用質量守恒（含元素守恒）、轉化率、等效平衡、氣體定律（同溫同壓時體積比物質的量比）等知識分析、對比、判定等效平衡，同時要培養(yǎng)極限思維的能力。具體分析如下：由質量守恒有，氣體的總質量為1.6mol ×64g/mol+0.8mol ×32g/mol=128g ，所以平衡后氣體的體積為：設平衡時消耗的SO2 為 2x mol ，則由2SO 2(g)+O 2(g)2SO3(g)起始1.60.80 轉化2xx2x 平衡1.6-2x0.8-x2x根據(jù) “同 T 同 P 時，”有，所以 x=0.48 ，SO2 的轉化率為此問要引導學生分析判斷等效平衡；指出：由于后者與前者投料量成比例（即：兩次投料均滿足 n(SO 2) n(O2 ) 2 1），且為定溫定壓環(huán)境，所以兩者為 “同溫同壓條件下的等效平衡”問題， 故有，所以a=2.4 ， b=1.2此問要引導學生進一步理解等效平衡；指出：由于在相同的溫度壓強下，平衡時容器內各氣體的體積分數(shù)與容器完成相同，所以為“等溫壓下條件下的等效平衡”，所以x y=a b=2