题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
读转化率图,先看每条曲线「定住了什么、只变了什么」。只变温度的那条判反应热,只变压强的那条判气体分子数变化,两条结论互相独立,不能拿一条去解释另一条。
自编示意反应 A(g) + B(g) ⇌ C(g);定压 1.0 MPa 时 400 K 转化率 60.0%、500 K 为 45.0%;定温 400 K 时 1.0 MPa 为 60.0%、2.0 MPa 为 75.0%。数据为自编示意,不代表真实体系。
二、逐题精讲
题1
题1 分别由两条曲线判 ΔH 符号与正向气体分子数变化。
解析
温度曲线:压强定在 1.0 MPa,T 由 400 K 升到 500 K,转化率由 60.0% 降到 45.0%,降 15.0 个百分点、相对降至 0.75 倍。升温使平衡向吸热方向移动,现在却向反应物侧移,故逆反应吸热、正反应放热,ΔH < 0。压强曲线:温度定在 400 K,p 由 1.0 升到 2.0 MPa,转化率升 15.0 个百分点,说明加压使平衡向气体分子数少的一侧移,故正向 2 mol 气体变 1 mol,与方程式 A+B→C 一致。两条曲线各自定住另一变量,结论才能成立。
答案 ΔH < 0(正反应放热);正向气体分子数 2→1 减少。
采分点 定压判温度 1 分、降温幅度 1 分、ΔH 结论 1 分、定温判压强 1 分、升幅 1 分、分子数结论 1 分。
易错点 拿压强曲线去解释温度曲线:两条各自定住了不同变量。
题2
题2 若把反应误判为吸热(ΔH>0),温度曲线该是什么走向?与题给数据差多少?并说明催化剂为什么不会改变这些平衡转化率。
解析
若 ΔH > 0,升温应使平衡正向移动,500 K 的转化率应高于 60.0%;题给却是 45.0%,比 400 K 的 60.0% 低了 15.0 个百分点,方向完全相反,故吸热假设被数据直接否掉。催化剂只降低正逆反应的活化能、缩短到达平衡的时间,不改变 K、也不改变平衡组成,所以这四条转化率数值在加催化剂后仍是同一组;若把「更快达到平衡」写成「转化率提高」,就把动力学与热力学混了。同理,若曲线是在未达平衡时测的,也不能拿它判 ΔH,须先确认测的是平衡转化率。
答案 吸热假设要求升温转化率上升,与题给降 15.0 个百分点矛盾;催化剂不改变平衡转化率。
采分点 吸热应有走向 1 分、方向矛盾 1 分、差值 1 分、催化剂不改变 K 1 分、动力学热力学辨析 1 分。
易错点 把「加催化剂后更快到平衡」当成「转化率更高」。
三、规律小结与对照表
| 曲线 | 定住 | 变化 | 转化率 |
|---|---|---|---|
| 温度 400→500 K | p = 1.0 MPa | 升温 | 60.0% → 45.0% |
| 幅度 | — | 降 | 15.0 个百分点 |
| 压强 1.0→2.0 MPa | T = 400 K | 加压 | 60.0% → 75.0% |
| 幅度 | — | 升 | 15.0 个百分点 |
| 结论 | — | ΔH<0 | 气体 2→1 |
| 催化剂 | — | 只改速率 | 不改平衡值 |
小结:每条曲线只变一个变量;曲线下行判放热,加压上行判分子数减少,催化剂不碰平衡值。
四、自测清单
- 能识别曲线各自定住的变量
- 能由升温转化率下降判放热
- 能由加压转化率上升判分子数减少
- 能计算百分点变化
- 能用数据否掉吸热假设
- 能区分动力学与热力学