資源簡介

(共40張PPT)
第8講
速率平衡（圖像）選擇題
2024高考化學試題評析及教學啟示
contents
目錄
01
命題特點
01
02
03
經典重現
模型建構
04
教學啟示
命題特點
研究命題特點，把握命題方向
01
課程標準
學業要求
一、課程標準與學業要求
試卷 題號 情境設置 考查內容
2022年北京卷 14 CO2的捕獲和轉化 根據圖像書寫化學方程式；副產物的判斷；反應速率大小比較
2022年廣東卷 13 BaSO4（s）+4H2（g）= BaS（s）+4H2O（g） 焓變；溫度對反應體系中各物質的影響；惰性氣體對平衡的影響；固體對化學平衡及平衡轉化率的影響
2022年湖南卷 14 絕熱與恒溫體系中，壓強隨時間的變化 焓變；不同體系中總的物質的量大小比較；平衡常數的計算，反應速率的大小比較
2022年江蘇卷 13 乙醇-水催化重整 產物的產率隨溫度的變化；溫度對CO選擇性的影響；投料比對平衡轉化率的影響；加入CaO和使用催化劑對平衡的影響
2022年浙江6月卷 20 催化劑表面氨的分解 反應速率的計算；化學平衡狀態的判斷；催化劑表面積、反應物濃度對反應速率的影響
2022年廣東卷 15 不同催化劑對同一個反應的影響 催化劑對反應的影響；反應速率的計算
二、近幾年速率平衡（圖像）選擇題的考點統計(節選)
二、近幾年速率平衡（圖像）選擇題的考點統計(節選)
試卷 題號 情境設置 考查內容
2023年北京卷 4 外界因素對平衡的影響 平衡移動原理
2023年浙江6月卷 14 1-苯基丙炔與HCl發生催化加成 焓變；活化能對反應速率的影響；平衡移動
2023年廣東卷 15 可逆反應 基元反應；焓變；外因對化學平衡的影響；活化能對反應速率的影響
2023年遼寧卷 12 高錳酸鉀與草酸反應 反應過程中的各物質的變化；催化劑的判斷；方程式的書寫
2023年湖南卷 13 甲烷制水煤氣 控制變量分析溫度、投料比對化學平衡及反應速率的影響；平衡常數；平衡的標志
二、近幾年速率平衡（圖像）選擇題的考點統計(節選)
試卷 題號 情境設置 考查內容
2024年江蘇卷 5 4個化學反應中的催化劑 活化能；催化劑的選擇性；焓變
2024年山東卷 15 逆水氣變換反應 速率方程、速率常數；外因對化學平衡的影響
2024年吉林卷 10 異山梨醇的制備 正、逆反應速率；平衡常數；平衡轉化率
2024年湖南卷 14 CH3OH與CO反應制備CH3COOH 焓變；平衡常數；投料比對平衡的影響
2024年安徽卷 10 X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0) 反應進程中的能量變化；過渡態
2024年安徽卷 12 納米鐵去除水樣中SeO42- 平均反應速率；外因對反應速率的影響；外因對化學平衡的影響
2024年浙江6月卷 11 二氧化碳氧化乙烷制備乙烯 活化能；平均反應速率；外因對化學平衡的影響
2024年甘肅卷 4 4個化學反應 反應速率
命題特點
全國卷少見，多見地方卷
測試宗旨
（核心素養）
呈現形式
多以“數形結合”圖像呈現，
充分融合化學原理與數學能力，對學科思辨能力要求較高，試題在人才選拔中具有一定區分度。
試題情境
命題趨勢
考查手段：年年在創新，數學應用越來越多；
高頻考點：反應歷程、速率常數、催化劑及反應條件的選擇、
轉化率、平衡常數計算等。
試卷結構：“速率、平衡類試題”多在難度相對較大的化學反應原理大題中綜合考查，選擇題是為試卷補全考點和題型。
宏觀辨識與微觀探析
變化觀念與平衡思想
證據推理與模型認知
真實的實驗或生產背景
三、命題特點
四、速率平衡專題知識點梳理
四、速率平衡專題知識點梳理
四、速率平衡專題知識點梳理
四、速率平衡專題知識點梳理
四、速率平衡專題知識點梳理
經典重現
重溫經典，感悟高考
02
題型一、基本概念考查
【例1】（2024年甘肅卷4題）下列措施能降低化學反應速率的是
A. 催化氧化氨制備硝酸時加入鉑 B. 中和滴定時，邊滴邊搖錐形瓶
C. 鋅粉和鹽酸反應時加水稀釋 D. 石墨合成金剛石時增大壓強
【答案】C
【解析】
A．催化劑可以改變化學反應速率，一般來說，催化劑可以用來加快化學反應速率，故催化氧化氨制備硝酸時加入鉑可以加快化學反應速率，A項不符合題意；
B．中和滴定時，邊滴邊搖錐形瓶，可以讓反應物快速接觸，可以加快化學反應速率，B項不符合題意；
C．鋅粉和鹽酸反應時加水稀釋會降低鹽酸的濃度，會降低化學反應速率，C項符合題意；
D．石墨合成金剛石，該反應中沒有氣體參與，增大壓強不會改變化學反應速率，D項不符合題意；
催化劑
振動
濃度
壓強
題型一、基本概念考查
【例2】（2024年江蘇卷5題）下列說法正確的是
A. 豆科植物固氮過程中，固氮酶能提高該反應的活化能
B. C2H4與O2反應中，Ag催化能提高生成CH3CHO的選擇性
C. H2O2制O2反應中，MnO2能加快化學反應速率
D. SO2與O2反應中，V2O5能減小該反應的焓變
【答案】C
【解析】
A． 固氮酶是豆科植物固氮過程的催化劑，能降低該反應的活化能，A錯誤；
B．根據題意，催化劑有選擇性，如C2H4與O2反應用Ag催化生成 (環氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，則判斷Ag催化不能提高生成CH3CHO的選擇性，B錯誤；
C． MnO2是H2O2制O2反應的催化劑，能加快化學反應速率，C正確；
D． V2O5是SO2與O2反應的催化劑，能加快反應速率，但不能改變該反應的焓變，D錯誤.
題型二、 c-t圖像題
【例3】（2024年安徽卷12題）室溫下，為探究納米鐵去除水樣中SeO42-的影響因素，測得不同條件下SeO42-濃度隨時間變化關系如下圖。下列說法正確的是
A. 實驗①中，0~2小時內平均反應速率v(SeO42-)=2.0mol·L-1·h-1
B. 實驗③中，反應的離子方程式為：
2Fe+SeO42-+8H+=2Fe3++Se+4H2O
C. 其他條件相同時，適當增加納米鐵質量可加快反應速率
D. 其他條件相同時，水樣初始pH越小，SeO42-的去除效果越好
實驗序號 水樣體積/mL 納米鐵質量/mg 水樣初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
【解析】
實驗①中，0~2小時內平均反應速率為：
A不正確；
【解析】
B. 實驗③中水樣初始pH=8，溶液顯弱堿性，發生反應的離子方程式中不能用H+配電荷守恒，B不正確；
【解析】
D. 綜合分析實驗③和②可知，在相同時間內，實驗②中SeO42-濃度的變化量大，因此，其他條件相同時，適當減小初始pH，SeO42-的去除效果越好，但是當初始pH太小時，H+濃度太大，納米鐵與H+反應速率加快，會導致與SeO42-反應的納米鐵減少，因此，當初始pH越小時SeO42-的去除效果不一定越好，D不正確；
【解析】
C. 綜合分析實驗①和②可知，在相同時間內，實驗①中SeO42-濃度的變化量大，因此，其他條件相同時，適當增加納米鐵質量可加快反應速率，C正確；
【答案】C
“越大越好，越小越好。”都是在一定范圍內的“越大越好，越小越好?！?br/>題型二、 c-t圖像題
【例4】（2024年安徽卷10題）某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發生下列反應：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，測得各氣體濃度與反應時間的關系如圖所示。下列反應進程示意圖符合題意的是
A B C D
【解析】
【分析】由圖可知，反應初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來隨著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續逐漸增大，說明X(g) Y(g)的反應速率大于Y(g) Z(g)的反應速率，則反應X(g) Y(g)的活化能小于反應Y(g) Z(g)的活化能。
【解析】
A．X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0，而圖像顯示Y的能量高于X，即圖像顯示X(g) Y(g)為吸熱反應，A項不符合題意；
B．圖像顯示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0，且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能，B項符合題意；
【解析】
C．圖像顯示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0，但圖像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能，C項不符合題意；
D．圖像顯示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都大于0，且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能，D項不符合題意
【答案】B
【理論分析】
1.過渡態理論：反應物分子不只是通過簡單碰撞直接形成生成物，而是必須經過一個具有高能量的活化絡合物的過渡態，反應過程的能量最高點是過渡態，達到這個過渡態需要活化能。
【理論分析】
2.基元反應和非基元反應：
基元反應：指在反應中一步直接轉化為產物的反應（只有一個過渡態）?；磻倪^渡態就是中間體。E1正反應活化能≤反應物的總鍵能；反應物總鍵能與物質總能量的大小相反，鍵能越大，物質的能量越低，越穩定。
非基元反應：指在反應中經歷多步轉化為產物的反應（有多個過渡態和中間產物）。
D
⑴如何尋找過渡態？
⑵如何尋找中間產物？
⑶該反應經歷了幾步？
反應經歷2步
過渡態為反應的波峰
中間體為反應的波谷
由于有2個過渡態，
①反應物A+B→中間產物C；②中間產物C→生成物D
題型二、 c-t圖像題
【例5】（2024年吉林卷10題）異山梨醇是一種由生物質制備的高附加值化學品，150℃時其制備過程及相關物質濃度隨時間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是
A. 3h時，反應②正、逆反應速率相等
B. 該溫度下的平衡常數：①>②
C. 0~3h平均速率(異山梨醇) =0.014mol·kg-1·h-1
D. 反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
【解析】
A．由圖可知，3小時后異山梨醇濃度繼續增大，15h后異山梨醇濃度才不再變化，所以3h時，反應②未達到平衡狀態，即正、逆反應速率不相等，故A錯誤；
【解析】
D．催化劑只能改變化學反應速率，不能改變物質平衡轉化率，所以反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率，故D正確；
【解析】
B．圖像顯示該溫度下，15h后所有物質濃度都不再變化，且此時山梨醇轉化完全，即反應充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反應②正向進行程度小于反應①、反應限度小于反應①，所以該溫度下的平衡常數：①>②，故B正確；
【解析】
C．由圖可知，在0~3h內異山梨醇的濃度變化量為0.042mol/kg，所以
平均速率(異山梨醇)= ，故C正確；
【答案】A
題型三、信息辨析題
【例6】（2024年浙江卷11題）二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，
主要發生如下兩個反應：
I．C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO (g)+H2O(g) ΔH1>0
II．C2H6(g)+2CO2(g) 4CO (g)+3H2 (g) ΔH2>0
向容積為10L的密閉容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同
溫度下，測得5min時(反應均未平衡)的相關數據見下表，下
列說法不正確的是
反應活化能： I < II
B. 500℃時，0~5min反應I的平均速率為：v（C2H4）=2.88×10-3mol·L-1·min-1
C. 其他條件不變，平衡后及時移除H2O(g)，可提高乙烯的產率
D. 其他條件不變，增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷轉化率
溫度(℃) 400 500 600
乙烷轉化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯選擇性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯選擇性
題型三、信息辨析題
【例6】（2024年浙江卷11題）二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，
主要發生如下兩個反應：
I．C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO (g)+H2O(g) ΔH1>0
II．C2H6(g)+2CO2(g) 4CO (g)+3H2 (g) ΔH2>0
向容積為10L的密閉容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同
溫度下，測得5min時(反應均未平衡)的相關數據見下表，下
列說法不正確的是
A. 反應活化能： I < II
【解析】
A．由表可知，相同溫度下，乙烷在發生轉化時，反應Ⅰ更易發生，則反應活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正確；
溫度(℃) 400 500 600
乙烷轉化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯選擇性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯選擇性
題型三、信息辨析題
【例6】（2024年浙江卷11題）二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，
主要發生如下兩個反應：
I．C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO (g)+H2O(g) ΔH1>0
II．C2H6(g)+2CO2(g) 4CO (g)+3H2 (g) ΔH2>0
向容積為10L的密閉容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同
溫度下，測得5min時(反應均未平衡)的相關數據見下表，下
列說法不正確的是
B. 500℃時，0~5min反應I的平均速率為：v（C2H4）=2.88×10-3mol·L-1·min-1
【解析】
B．由表可知，500℃時，乙烷的轉化率為9.0%，轉化的乙烷的總物質的量為2mol×9.0%=0.18mol，而此溫度下乙烯的選擇性為80%，則轉化為乙烯的乙烷的物質的量為0.18mol×80%=0.144mol，根據方程
式可得，生成乙烯0.144mol，則0~5min反應I的平均速率為：
，B正確；
溫度(℃) 400 500 600
乙烷轉化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯選擇性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯選擇性
題型三、信息辨析題
【例6】（2024年浙江卷11題）二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，
主要發生如下兩個反應：
I．C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO (g)+H2O(g) ΔH1>0
II．C2H6(g)+2CO2(g) 4CO (g)+3H2 (g) ΔH2>0
向容積為10L的密閉容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同
溫度下，測得5min時(反應均未平衡)的相關數據見下表，下
列說法不正確的是
C. 其他條件不變，平衡后及時移除H2O(g)，可提高乙烯的產率
【解析】
C．其他條件不變，平衡后及時移除H2O(g)，反應Ⅰ正向進行，可提高乙烯的產率，C正確；
溫度(℃) 400 500 600
乙烷轉化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯選擇性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯選擇性
題型三、信息辨析題
【例6】（2024年浙江卷11題）二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，
主要發生如下兩個反應：
I．C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO (g)+H2O(g) ΔH1>0
II．C2H6(g)+2CO2(g) 4CO (g)+3H2 (g) ΔH2>0
向容積為10L的密閉容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同
溫度下，測得5min時(反應均未平衡)的相關數據見下表，下
列說法不正確的是
D. 其他條件不變，增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷轉化率
【解析】
D．其他條件不變，增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料，平衡后CO2轉化率提高，C2H6轉化率降低，D錯誤；
溫度(℃) 400 500 600
乙烷轉化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯選擇性(%) 92.6 80.0 61.8
注：乙烯選擇性
【答案】D
題型三、信息辨析題
【例7】（2024年湖南卷14題）恒壓下，向某密閉容器中充入一定量的CH3OH (g)和CO(g)，發生如下反應：
主反應：CH3OH (g)+CO(g)= CH3COOH (g) ΔH1
副反應：CH3OH (g)+ CH3COOH (g)= CH3COOCH3 (g)+H2O (g) ΔH2
在不同溫度下，反應達到平衡時，測得兩種含碳產物的分布分數
隨投料比x(物質的量之比)的變化關系如圖所示，下列說法正確的是
A. 投料比x代表n(CH3OH)/n(CO)
B. 曲線c代表乙酸的分布分數
C. ΔH1<0，ΔH2>0
D. L、M、N三點的平衡常數：K(L)=K(M)>K(N)
【分析】題干明確指出，圖中曲線表示的是測得兩種含碳產物的分布分數即分別為δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，若投料比x代表n(CH3OH)/n(CO)，x越大，可看作是CH3OH的量增多，則對于主、副反應可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分數越高，則曲線a或曲線b表示CH3COOCH3分布分數，曲線c或曲線d表示CH3COOH分布分數，據此分析可知AB均正確，可知如此假設錯誤，則可知投料比x代表n(CO)/n(CH3OH)，曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH)，曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3)，據此作答。
對于二選一的關鍵信息，先假設其中一個正確
【答案】D
題型三、信息辨析題
【詳解】A．根據分析可知，投料比x代表n(CO)/n(CH3OH)，故A錯誤；
B．根據分析可知，曲線c表示CH3COOCH3分布分數，故B錯誤；
C．根據分析可知，曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH)，當同一投料比時，觀察圖像可知T2時δ(CH3COOH)大于T1時δ(CH3COOH)，而T2>T1可知，溫度越高則δ(CH3COOH)越大，說明溫度升高主反應的平衡正向移動，ΔH1>0；曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3)，當同一投料比時，觀察可知T1時δ(CH3COOCH3)大于T2時δ(CH3COOCH3)，而T2>T1可知，溫度越高則δ(CH3COOCH3)越小，說明溫度升高副反應的平衡逆向移動，ΔH2<0，故C錯誤；
D．L、M、N三點對應副反應ΔH2<0，且TN>TM=TL，升高溫度平衡逆向移動，K(L)=K(M)>K(N)，故D正確；
題型四、速率方程題
【例8】（2024年山東卷15題）（雙選）逆水氣變換反應：CO2(g) +H2 (g) CO (g)+H2O(g) ΔH>0。一定壓力下，按CO2 ，H2物質的量之比n(CO2):n(H2)=1:1投料，T1，T2溫度時反應物摩爾分數隨時間變化關系如圖所示。已知該反應的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1，T2溫度時反應速率常數k分別為k1，k2。下列說法錯誤的是
A. k1>k2
B. T1，T2溫度下達平衡時反應速率的比值：
C. 溫度不變，僅改變體系初始壓力，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線不變
D. T2溫度下，改變初始投料比例，可使平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時相同
【答案】CD
【解析】A．根據分析，T1比T2反應速率速率快，反應速率常數與溫度有關，結合反應速率方程知k1＞k2，A項正確；
【解析】B．反應的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2)，則 ，
T1溫度下達到平衡時反應物的摩爾分數低于T2溫度下平衡時，則 ，B項正確；
【解析】C．溫度不變，僅改變體系初始壓力，雖然平衡不移動，但反應物的濃度改變，反應速率改變，反應達到平衡的時間改變，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線變化，C項錯誤；
【解析】D．T2溫度下，改變初始投料比，相當于改變某一反應物的濃度，達到平衡時H2和CO2的摩爾分數不可能相等，故不能使平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時相同，D項錯誤.
1、速率方程知識歸納
對于反應H2O2 + 2HI = 2H2O + I2 ,在HI濃度一定時，H2O2濃度每增加一倍，反應速率就增加一倍；在H2O2濃度一定時，HI濃度每增加一倍，反應速率也增加一倍。
上述關系可表示為：v = k c(H2O2) c(HI)
題型四、速率方程題
式中比例系數k稱為反應速率常數，它表示單位濃度下的化學反應速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響。通常，反應速率常數越大，反應進行得越快。
必須指出的是，一個化學反應的速率與參與反應的物質的濃度的關系式是實驗測定的結果，不能隨意根據反應的化學方程式直接寫出。
例如：
一些化學反應的速率與參與反應的物質的濃度的關系
【小結——知識應用】
1、化學平衡常數
一定溫度下,可逆反應:
達到平衡狀態時,化學平衡常數
2、速率方程：
v正=k正·ca(A)·cb(B),
v逆=k逆·cg(G)·ch(H),
因平衡時v正=v逆,
則k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cg(G)·ch(H),
K
=
cp(C).cq(D)
cm((B)
題型四、速率方程題
題型四、速率方程題
【例8】（2024年山東卷15題）逆水氣變換反應：CO2(g) +H2 (g) CO (g)+H2O(g) ΔH>0。一定壓力下，按CO2 ，H2物質的量之比n(CO2):n(H2)=1:1投料，T1，T2溫度時反應物摩爾分數隨時間變化關系如圖所示。已知該反應的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1，T2溫度時反應速率常數k分別為k1，k2。下列說法錯誤的是
A. k1>k2
B. T1，T2溫度下達平衡時反應速率的比值：
C. 溫度不變，僅改變體系初始壓力，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線不變
D. T2溫度下，改變初始投料比例，可使平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時相同
模型建構
構建思維模型，兼顧方法模型
03
一、思維模型
從微觀層次
認識化學變化
鍵的
斷裂與生成
物質變化
能量變化
宏觀調控
化學變化思維模型
速率
與
平衡
測試
方向
(1)總反應式的書寫、某一步反應式的書寫;
(2)催化劑、中間產物的判斷;
(3)成鍵數目和形成斷裂化學鍵類型的分析;
(4)反應熱的計算或比較;
(5)反應速率、轉化率的比較;
(6)尋找“決速步驟”或最大活化能(“能壘”)。
測試宗旨（ 核心素養）：宏觀辨識與微觀探析
變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知。
二、方法模型
文字或
圖像
分析
提取
信息
加工
信息
答案
獲得解題關鍵信息
類比法
索引法
按照題干內容加工信息
教學啟示
高考引領教學，教學銜接高考
04
高考引領教學，教學銜接高考
2.不放過教材上的細小知識點
3.經典題型講到位
1.在平時教學中講透
高考引領教學，教學銜接高考
3.經典題型講到位
等效平衡原理和平衡移動原理例題：
1. 2NO2(g） N2O4(g）
2. 2NH3(g） N2(g）+3H2(g）
3. 2HI(g） H2(g） +I2(g）
提問：
向恒溫恒容的密閉容器中加入2mol反應物，平衡后，再加入1mol反應物，請問：
（1）平衡向什么方向移動？
（2）新平衡與舊平衡相比，反應物的轉化率是變大、變小還是不變？
答案：
1.（1）向正反應方向移動；（2）變大
2.（1）向正反應方向移動；（2）變小
3.（1）向正反應方向移動；（2）不變
THANKS

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