高三化学：《2020年高考化学平衡典题评析》

2020年高考化学平衡典题评析1、考查化学平衡状态的判断及影响因素化学平衡的特征就是在一定条件下平衡体系中的各组分浓度不变，每种组分的生成速率与消耗速率相等，当外界条件发生变化时，则平衡发生移动形成新平衡。例1（2020全国1卷）、下图表示反应X(g)4Y(g)Z(g)，H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是（ ）A第6 min 后，反应就终止了 BX的平衡转化率为85%C若升高温度，X的平衡转化率将大于85% D若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小【解析】由图示可知反应在6min时反应已达平衡，但未停止，故A错；X的变化量为1-0.15=0.85mol，转化率为0.85/1=85%，故B正确；因H0，即正反应放热，故升高温度时平衡将逆向移动，导致X的转化率减小，所以C项错；降温时正、逆反应速率同时减小，只是降低的程度不同而已，故D错误。答案：B点评：本题以图像为载体考查平衡的有关问题，解答的关键是分析好图像中曲线的变化特点，然后结合平衡的特征即可使问题得到处理。2、考查平衡常数的相关问题平衡常数是新课标中的新增内容，因而考查的较多，主要涉及平衡常数表达式的书写、影响因素及有关计算。例2(2020天津卷)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO，37 时该反应的平衡常数K=220。当HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人智力受损。据此，下列结论错误的是（ ）A.CO与HbO2反应的平衡常数K=c(O2)c(HbCO )/ c(CO)c(HbCO2 )B.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动【解析】根据化学平衡常数的定义知A正确；根据CO+HbO2O2+HbCO可知，CO浓度越大则平衡越右移，则HbO2浓度越小，即血红蛋白(Hb) 结合的O2越少，故B正确；D选项是B选项的逆过程，故D正确。根据“平衡常数K=220。当HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人智力受损”知吸入的O2与CO浓度之比小于于或等于11000时，人的智力就会受损，故C错。【答案】C【点评】本题考查化学平衡常数以及影响平衡移动因素等相关知识点，起点高但落脚点低，整题考生只要学会读题，找出语言表述的不同，即可得到正确答案。3、与化学反应速率相结合，综合考查知识的灵活性例3、（2020浙江卷）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO2CO2CO2N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间(s)012345c(NO)(mol/L)1.001034.501042.501041.501041.001041.00104c(CO)(mol/L)3.601033.051032.851032.751032.701032.70103请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的H 0（填写“”、“”、“”）。（2）前2s内的平均反应速率(N2) 。（3）在该温度下，反应的平衡常数K 。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。A选用更有效的催化剂B升高反应体系的温度C降低反应体系的温度D缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()NO初始浓度(mol/L)CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)2801.201035.8010382124350124请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。【解析】(1)自发反应，通常为放热反应，即DH小于0。（2）以NO计算，2s内NO的浓度变化为(102.5)10-4mol/L，V（NO）=7.510-4/2 =3.7510-4mol/(Ls)。根据速率之比等于计量系数比可知，V(N2)=1/2 V(NO)=1.87510-4mol/(Ls)。(3)=5000。（4）催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向移动，D项正确。（5）本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与I完全相同；III中数据与II比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响，II、III研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于III（因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的），II比I快，因为两组温度相同，但是II中催化剂的比表面积大。答案：（1）；（2）1.88104 mol/(Ls)；（3）5000；（4）C、D；（5）