高考必考题突破讲座——化学平衡题的题型结构及解题策略

化学反应速率和化学平衡第七章第30讲高考必考题突破讲座——化学平衡题的题型结构及解题策略题型特点考情分析命题趋势化学平衡是化学反应原理的重要组成部分，也是高考重点考查的主干知识。近年高考试题中的化学平衡题呈现出了如下三个特点：(1)体现化学学科思想；(2)注重对图像、图表和数据的分析和判断；(3)注重平衡移动理论在日常生活、科学研究领域等方面的迁移应用。2016，全国卷甲，28T2016，全国卷丙，13T2016，北京卷，13T化学平衡中包含很广阔的创新空间。预计2019年高考化学平衡会在情境、取材上创新，化学平衡中实验分析、设计、化工生产中选择适宜温度、酸碱性环境等将是热点考查内容。分值：6～10分突破训练栏目导航题型结构解题思维真题剖析•1．化学平衡状态的判断•判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”题型结构•2.化学平衡图像分析•3．化学平衡移动原理在化工生产中的应用化工生产适宜条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制•1．极值思想•该方法常用来判断混合物的组成，平衡混合物中各组分含量的范围等。解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”，从而进行极端分析。一般来说，对于混合物成分的确定，常把混合物看成某单一组分进行讨论；对于化学平衡来说，常假设可逆反应向某一反应方向进行到底，再进行讨论。解题思维2．虚拟思想所谓虚拟思想，就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。即把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较，可以假设一个中间转化过程，便于比较。该方法的思维模型为：设计一个可以比较的虚拟状态作为中介→恢复到现实状况或题干要求的状态→得出相应的判断结果真题剖析[例1]Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784•(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为______________。•(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝______________min－1。0.108×0.1080.7842k正/K1.95×10－3•(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。A、E解析(1)设开始加入的HI为xmol，达平衡时转化的HI为amol，则有：2HI(g)H2(g)＋I2(g)开始/molx00转化/molaa2a2平衡/molx－aa2a2所以x－ax＝0.784，得a＝0.216x，K＝a2×a2x－a2＝0.108×0.1080.7842。(2)达平衡时，v正＝v逆，k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝k正x2HIxH2xI2＝k正/K。v正＝k正x2(HI)，在40min时，x(HI)＝0.85，所以v正＝0.0027min－1×0.85×0.85≈1.95×10－3min－1。(3)升高温度，正逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。