2014年化学平衡高考题评析

雷范军+乐善堂

化学平衡属于高中化学的基本概念和重要理论，也是每年高考考查的重点和热点内容。该部分高考命题方向主要涉及：外界条件（浓度、温度、压强等）对化学平衡的影响，化学平衡图像，化学平衡相关计算（化学平衡常数、转化率、平衡浓度、某物质的平衡百分含量、混合气体的平均相对分子质量等），化学平衡状态的判断。下面结合考试大纲、课程标准和教材的要求，精选全国各地新课标高考真题对化学平衡的考查和备考进行有关剖析。

一、2014高考如何考

2014年化学平衡高考题型主要有选择题和填空题，填空题中普遍是综合题型，往往融合热化学、化学反应速率、电化学等知识，难度一般较大。今年化学平衡高考考查的知识及能力要求见下表：

【例1】[2014课标I，28（3）]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法生产。乙烯气相直接水合反应

C2H4 （g）+H2O（g）=C2H5OH（g）的△H=-45.5 kJ·mol-1，下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n（H2O）︰n（C2H4）=1︰1]。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K= （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ，

理由是：

。

③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6.9MPa，n（H2O）︰n（C2H4）=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有： 、 。

解析：①设起始时n（H2O）=n（C2H4）=xmol，图中A点乙烯平衡转化率为20%，则：

（C2H4）（g）+（H2O）（g）=C2H5OH（g）

起始物质的量/mol x x 0

变化物质的量/mol 0.2x 0.2x 0.2x

平衡物质的量/mol 0.8x 0.8x 0.2x

平衡时（C2H4）（g）、 （H2O）（g）、 C2H5OH（g）的物质的量分数分别为、、，由总压：P2=7.85MPa可知，它们的平衡分压分别为7.85MPa×、7.85MPa×、7.85MPa×，K==0.0717 MPa-1；②由于正反应是气体体积缩小的方向，其他条件保持不变时，压缩容积增大压强可以使平衡右移，乙烯平衡转化率增大，则图中300℃时：P1

答案：①K=0.07（MPa）-1 ②P1

点评：本题以教材中乙烯水合法生产乙醇为背景，考查考生观察、提取、加工图形中实质性信息的能力，对化学平衡建立过程的了解，对化学平衡常数的理解，利用化学平衡常数进行简单计算的能力，外界条件（浓度、压强、温度、催化剂等）对化学平衡影响的理解，利用相关理论解释其一般规律的能力，对化学平衡的调控在生产和科学研究领域中重要作用的了解。几个设问层次分明，凸显了能力立意的风格。其中第1空比较容易出错，因为该空不仅涉及接受、吸收、整合化学平衡信息的能力，还涉及分解问题和解决问题的能力。

【例2】（2014安徽，10）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2（g）+O3（g）？葑N2O5（g）+O2（g），反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（ ）

解析：图中反应物的总能量高于生成物的总能量，即脱硝是放热反应，升温平衡逆向移动， 平衡常数减小，故A正确； 图中02和3s 时NO2浓度已知， v（NO2）===0.2mol·L-1·s-1，mol·L-1不是速率单位，故B错；催化剂能使正、逆反应速率同等程度的增大，平衡不移动，故C错；O2是生成物，增大c（O2），平衡逆向移动，NO2转化率减小，故D错。

答案：A

点评：本题考查考生对化学能与热能相互转化、吸热反应、放热反应的了解，对反应速率定量表示方法的了解，外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡影响的理解。四个选项均需要考生观察图形、提取其中实质性内容、分析加工、解决简单化学问题，均围绕基本概念和重要理论中容易错解、误判的关键点设置问题，具有很好的区分度。

【例3】（2014江苏，15）一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH（g）？葑CH3OCH3（g）+H2O（g）

下列说法正确的是（ ）

A. 该反应的正方应为放热反应

B. 达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小

C. 容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D. 若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行

解析：读表格信息可知，I、III的目的是探究温度对平衡的影响，降低温度，生成物平衡物质的量增大，说明平衡正向移动，由此推断正反应是放热反应，故A正确；I、II的目的是探究压强对平衡的影响，正反应是气体体积不变的方向，增大压强平衡不移动，则容器I、II中的CH3OH体积分数相等，故B错；起始投料相同，仅温度：I>III，则反应速率：I>III，因此容器I中达到平衡的时间比III短，故C错；由n/V、题意可知，CH3OH、CH3OCH3、H2O的△c分别为0.16mol/L、0.080mol/L、0.080mol/L，平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O的c分别为0.040mol/L、0.080mol/L、0.080mol/L，该温度下平衡常数K===4，而Q===1.5<4，因此反应将向正反应方向进行，故D正确。

答案：A D

点评：本题以醇分子间脱水反应的探究实验为背景，考查外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律，利用化学平衡常数进行简单的计算能力，对实验条件控制方法的了解等。其中D项对考生的计算技能要求较高，这种问题的分析解决，出错机会较大。

二、2015高考会怎样考

根据2014年化学平衡高考考查趋势预测，明年化学平衡高考命题仍将依纲靠本，以联系生产、生活和科研实际情景为载体，主要考查同学们对有关化学反应速率和化学平衡的图形、模型、实验数据表格中信息的获取、加工、分析、迁移、解释等能力，有关化学平衡常数、反应物平衡转化率的简单计算能力，有关外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡影响规律及其应用，绘制有关化学平衡图形等。

三、备考中应该注意哪些问题

以往的实践证明，化学平衡对很多知识的学习和理解具有指导作用，因此这部分知识备考时需要注意以下几点：

1. 理解有关概念的内涵与外延，善于揭示概念间的内在联系，并应用所学概念和有关规律，特别要准确掌握化学平衡状态、化学平衡常数和化学平衡移动等概念，弄清三者的相互联系，以提高解决各类问题的能力。

2. 准确把握外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，既要学会对图表数据进行综合分析的方法，又要学会用化学平衡移动原理来解决有关的平衡问题，尤其是化学平衡标志和化学平衡常数的理解和应用，用正确的化学术语及文字、图表、数学模型、图形等表达分析解决问题的过程和成果，并能做出符合逻辑关系的解释。

3. 重视化学实验，认真观察和理解教材中的有关实验，弄清实验现象，发生的反应及所要说明的问题，通过典型的实验得出一般规律，加深对所学概念、理论的理解和应用，提高解决实际问题的能力。

四、押题训练

1. 在恒容密闭容器中，反应CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是（ ）

A. 升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增加，平衡逆向移动

B. 升高温度，可提高CO2转化率

C. 增加H2的浓度，可提高CO2转化率

D. 改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数

1. C 解析：正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率的增大程度更大，平衡逆向移动，CO2转化率减小，故AB均错；增大H2的浓度，平衡右移，可提高CO2转化率，故C正确；催化剂不能使平衡移动，因此不能改变反应的平衡常数，故D错。

2. 一定条件下，0.3molX（g）与0.3molY（g）在体积为1L的密闭中发生反应：X（g）+3Y（g）2Z（g），下列示意图合理的是（ ）

2. D 解析：图中△n（X）=（0.3-0.2）mol=0.1mol，由△n（X）︰△n（Y）=1︰3可知，△n（Y）=0.3mol，由于可逆反应中Y不可能100%转化为生成物，故A错；随着反应的进行，v正（X）逐渐减小、v逆（Z）逐渐增大，平衡时v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B错；Y是反应物、Z是生成物，随着反应的进行，c（Y）逐渐减小、c（Z）逐渐增大，且△c（Y）︰△c（Z）=3︰2，而由图中信息可知△c（Y）∶△c（Z）=（0.3-0.2）︰（0.1-0）=1︰1，故C错；起始时X的体积分数=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数为0；设△n（X）=amol，由△n（X）︰△n（Y）︰△n（Z）=1︰3︰2可知，△n（Y）=0.3amol，△n（Z）=0.2amol，则平衡时n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡时X的体积分数为=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数×100%=×100%，故D正确。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

①反应在50～150s 内的平均速率v（PCl3）=

。

②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始时各组分浓度、平衡时PCl3的浓度，则：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始浓度（mol/L） 0.50 0 0

转化浓度（mol/L） 0.10 0.10 0.10

平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10

K===2.5×10-2 mol/L

答：该温度下反应的平衡常数为2.5×10-2 mol/L。

解析：①读表可知50～150s 内，△n（PCl3）=0.03mol，由反应速率定量表示方法可知，v（PCl3）=== 1.5×10-4mol/（L·s）；②见答案。

（作者单位：雷范军，佛山市高明区纪念中学；乐善堂，华南师范大学化学与环境学院）

责任编校 李平安endprint

答案：A D

点评：本题以醇分子间脱水反应的探究实验为背景，考查外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律，利用化学平衡常数进行简单的计算能力，对实验条件控制方法的了解等。其中D项对考生的计算技能要求较高，这种问题的分析解决，出错机会较大。

二、2015高考会怎样考

根据2014年化学平衡高考考查趋势预测，明年化学平衡高考命题仍将依纲靠本，以联系生产、生活和科研实际情景为载体，主要考查同学们对有关化学反应速率和化学平衡的图形、模型、实验数据表格中信息的获取、加工、分析、迁移、解释等能力，有关化学平衡常数、反应物平衡转化率的简单计算能力，有关外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡影响规律及其应用，绘制有关化学平衡图形等。

三、备考中应该注意哪些问题

以往的实践证明，化学平衡对很多知识的学习和理解具有指导作用，因此这部分知识备考时需要注意以下几点：

1. 理解有关概念的内涵与外延，善于揭示概念间的内在联系，并应用所学概念和有关规律，特别要准确掌握化学平衡状态、化学平衡常数和化学平衡移动等概念，弄清三者的相互联系，以提高解决各类问题的能力。

2. 准确把握外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，既要学会对图表数据进行综合分析的方法，又要学会用化学平衡移动原理来解决有关的平衡问题，尤其是化学平衡标志和化学平衡常数的理解和应用，用正确的化学术语及文字、图表、数学模型、图形等表达分析解决问题的过程和成果，并能做出符合逻辑关系的解释。

3. 重视化学实验，认真观察和理解教材中的有关实验，弄清实验现象，发生的反应及所要说明的问题，通过典型的实验得出一般规律，加深对所学概念、理论的理解和应用，提高解决实际问题的能力。

四、押题训练

1. 在恒容密闭容器中，反应CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是（ ）

A. 升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增加，平衡逆向移动

B. 升高温度，可提高CO2转化率

C. 增加H2的浓度，可提高CO2转化率

D. 改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数

1. C 解析：正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率的增大程度更大，平衡逆向移动，CO2转化率减小，故AB均错；增大H2的浓度，平衡右移，可提高CO2转化率，故C正确；催化剂不能使平衡移动，因此不能改变反应的平衡常数，故D错。

2. 一定条件下，0.3molX（g）与0.3molY（g）在体积为1L的密闭中发生反应：X（g）+3Y（g）2Z（g），下列示意图合理的是（ ）

2. D 解析：图中△n（X）=（0.3-0.2）mol=0.1mol，由△n（X）︰△n（Y）=1︰3可知，△n（Y）=0.3mol，由于可逆反应中Y不可能100%转化为生成物，故A错；随着反应的进行，v正（X）逐渐减小、v逆（Z）逐渐增大，平衡时v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B错；Y是反应物、Z是生成物，随着反应的进行，c（Y）逐渐减小、c（Z）逐渐增大，且△c（Y）︰△c（Z）=3︰2，而由图中信息可知△c（Y）∶△c（Z）=（0.3-0.2）︰（0.1-0）=1︰1，故C错；起始时X的体积分数=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数为0；设△n（X）=amol，由△n（X）︰△n（Y）︰△n（Z）=1︰3︰2可知，△n（Y）=0.3amol，△n（Z）=0.2amol，则平衡时n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡时X的体积分数为=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数×100%=×100%，故D正确。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

①反应在50～150s 内的平均速率v（PCl3）=

。

②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始时各组分浓度、平衡时PCl3的浓度，则：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始浓度（mol/L） 0.50 0 0

转化浓度（mol/L） 0.10 0.10 0.10

平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10

K===2.5×10-2 mol/L

答：该温度下反应的平衡常数为2.5×10-2 mol/L。

解析：①读表可知50～150s 内，△n（PCl3）=0.03mol，由反应速率定量表示方法可知，v（PCl3）=== 1.5×10-4mol/（L·s）；②见答案。

（作者单位：雷范军，佛山市高明区纪念中学；乐善堂，华南师范大学化学与环境学院）

责任编校 李平安endprint

答案：A D

点评：本题以醇分子间脱水反应的探究实验为背景，考查外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律，利用化学平衡常数进行简单的计算能力，对实验条件控制方法的了解等。其中D项对考生的计算技能要求较高，这种问题的分析解决，出错机会较大。

二、2015高考会怎样考

根据2014年化学平衡高考考查趋势预测，明年化学平衡高考命题仍将依纲靠本，以联系生产、生活和科研实际情景为载体，主要考查同学们对有关化学反应速率和化学平衡的图形、模型、实验数据表格中信息的获取、加工、分析、迁移、解释等能力，有关化学平衡常数、反应物平衡转化率的简单计算能力，有关外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡影响规律及其应用，绘制有关化学平衡图形等。

三、备考中应该注意哪些问题

以往的实践证明，化学平衡对很多知识的学习和理解具有指导作用，因此这部分知识备考时需要注意以下几点：

1. 理解有关概念的内涵与外延，善于揭示概念间的内在联系，并应用所学概念和有关规律，特别要准确掌握化学平衡状态、化学平衡常数和化学平衡移动等概念，弄清三者的相互联系，以提高解决各类问题的能力。

2. 准确把握外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，既要学会对图表数据进行综合分析的方法，又要学会用化学平衡移动原理来解决有关的平衡问题，尤其是化学平衡标志和化学平衡常数的理解和应用，用正确的化学术语及文字、图表、数学模型、图形等表达分析解决问题的过程和成果，并能做出符合逻辑关系的解释。

3. 重视化学实验，认真观察和理解教材中的有关实验，弄清实验现象，发生的反应及所要说明的问题，通过典型的实验得出一般规律，加深对所学概念、理论的理解和应用，提高解决实际问题的能力。

四、押题训练

1. 在恒容密闭容器中，反应CO2（g）+3H2（g）？葑CH3OH（g）+H2O（g） △H<0达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是（ ）

A. 升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增加，平衡逆向移动

B. 升高温度，可提高CO2转化率

C. 增加H2的浓度，可提高CO2转化率

D. 改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数

1. C 解析：正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率的增大程度更大，平衡逆向移动，CO2转化率减小，故AB均错；增大H2的浓度，平衡右移，可提高CO2转化率，故C正确；催化剂不能使平衡移动，因此不能改变反应的平衡常数，故D错。

2. 一定条件下，0.3molX（g）与0.3molY（g）在体积为1L的密闭中发生反应：X（g）+3Y（g）2Z（g），下列示意图合理的是（ ）

2. D 解析：图中△n（X）=（0.3-0.2）mol=0.1mol，由△n（X）︰△n（Y）=1︰3可知，△n（Y）=0.3mol，由于可逆反应中Y不可能100%转化为生成物，故A错；随着反应的进行，v正（X）逐渐减小、v逆（Z）逐渐增大，平衡时v正（X）︰v逆（Z）=1︰2，故B错；Y是反应物、Z是生成物，随着反应的进行，c（Y）逐渐减小、c（Z）逐渐增大，且△c（Y）︰△c（Z）=3︰2，而由图中信息可知△c（Y）∶△c（Z）=（0.3-0.2）︰（0.1-0）=1︰1，故C错；起始时X的体积分数=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数为0；设△n（X）=amol，由△n（X）︰△n（Y）︰△n（Z）=1︰3︰2可知，△n（Y）=0.3amol，△n（Z）=0.2amol，则平衡时n（X）=（0.3-a）mol，n（Y）=（0.3-3a）mol，n（Z）=0.2amol，因此平衡时X的体积分数为=×100%=×100%=50%，而Z的体积分数×100%=×100%，故D正确。

3. PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

①反应在50～150s 内的平均速率v（PCl3）=

。

②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）

3. ①1.5×10-4mol/（L·s）

②由n/V可知起始时各组分浓度、平衡时PCl3的浓度，则：

PCl5（g） ？葑 PCl3（g） + Cl2（g）

起始浓度（mol/L） 0.50 0 0

转化浓度（mol/L） 0.10 0.10 0.10

平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10

K===2.5×10-2 mol/L

答：该温度下反应的平衡常数为2.5×10-2 mol/L。

解析：①读表可知50～150s 内，△n（PCl3）=0.03mol，由反应速率定量表示方法可知，v（PCl3）=== 1.5×10-4mol/（L·s）；②见答案。

（作者单位：雷范军，佛山市高明区纪念中学；乐善堂，华南师范大学化学与环境学院）

责任编校 李平安endprint