2024年
第二章 化学反应与能量
本章知识体系构建与核心素养解读
变化观念与平衡思想
认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能用化学键的变化解释某些化学反应的热效应;知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态;认识化学变化是有一定限度的,是可以调控的。能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考查、分析化学反应。
例析 298 K时,将20 mL 3x mol·LNa3AsO3、20 mL 3x mol·L I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO3(aq)+I2(aq)+2OH(aq)
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AsO4(aq)+2I(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO4)与反应时间(t)的关系如图所示。
(1)下列可判断反应达到平衡的是 (填字母)。 a.溶液的pH不再变化 b.v(I)=2v(AsO3)
c.c(AsO4)/c(AsO3)不再变化 d.c(I)=y mol·L
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2024年
(2)tm时,v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。 答案
(1)ac (2)大于 (3)小于 tm时生成物浓度较低
解析 (1)a项,随反应进行,溶液的pH不断降低,当pH不再变化时,说明反应达到平衡;b项,速率之比等于化学计量数之比,该结论在任何时刻都成立,故无法判断反应是否达到平衡;c项,随反应进行,c(AsO4)不断增大,c(AsO3)不断减小,当二者比值不变时,说明二者浓度不再改变,则反应达到平衡;d项,由图像并结合方程式可知,平衡时c(I)=2y mol·L,故当c(I)=y mol·L时,反应未达到平衡。 (2)由图像可知tm时刻后c(AsO4)仍在不断增加,说明反应还在正向进行,故此时v正大于v逆。
(3)tm到tn时刻,反应一直正向进行,生成物的浓度逐渐增大,所以逆反应速率不断增大,故tm时v逆小于tn时
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v逆。
点评
动态平衡思想是化学学科的重要思想方法,化学平衡是动态平衡,该题考查了判断可逆反应达到化学平衡状态的标志(从速率和浓度角度判断),较好地培养了考生变化观念与平衡思想的素养。