題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
讀轉化率圖,先看每條曲線「定住了什麼、只變了什麼」。只變溫度的那條判反應熱,只變壓強的那條判氣體分子數變化,兩條結論互相獨立,不能拿一條去解釋另一條。
自編示意反應 A(g) + B(g) ⇌ C(g);定壓 1.0 MPa 時 400 K 轉化率 60.0%、500 K 為 45.0%;定溫 400 K 時 1.0 MPa 為 60.0%、2.0 MPa 為 75.0%。數據為自編示意,不代表真實體系。
二、逐題精講
題1
題1 分別由兩條曲線判 ΔH 符號與正向氣體分子數變化。
解析
溫度曲線:壓強定在 1.0 MPa,T 由 400 K 升到 500 K,轉化率由 60.0% 降到 45.0%,降 15.0 個百分點、相對降至 0.75 倍。升溫使平衡向吸熱方向移動,現在卻向反應物側移,故逆反應吸熱、正反應放熱,ΔH < 0。壓強曲線:溫度定在 400 K,p 由 1.0 升到 2.0 MPa,轉化率升 15.0 個百分點,說明加壓使平衡向氣體分子數少的一側移,故正向 2 mol 氣體變 1 mol,與方程式 A+B→C 一致。兩條曲線各自定住另一變量,結論才能成立。
答案 ΔH < 0(正反應放熱);正向氣體分子數 2→1 減少。
採分點 定壓判溫度 1 分、降溫幅度 1 分、ΔH 結論 1 分、定溫判壓強 1 分、升幅 1 分、分子數結論 1 分。
易錯點 拿壓強曲線去解釋溫度曲線:兩條各自定住了不同變量。
題2
題2 若把反應誤判為吸熱(ΔH>0),溫度曲線該是什麼走向?與題給數據差多少?並說明催化劑為什麼不會改變這些平衡轉化率。
解析
若 ΔH > 0,升溫應使平衡正向移動,500 K 的轉化率應高於 60.0%;題給卻是 45.0%,比 400 K 的 60.0% 低了 15.0 個百分點,方向完全相反,故吸熱假設被數據直接否掉。催化劑只降低正逆反應的活化能、縮短到達平衡的時間,不改變 K、也不改變平衡組成,所以這四條轉化率數值在加催化劑後仍是同一組;若把「更快達到平衡」寫成「轉化率提高」,就把動力學與熱力學混了。同理,若曲線是在未達平衡時測的,也不能拿它判 ΔH,須先確認測的是平衡轉化率。
答案 吸熱假設要求升溫轉化率上升,與題給降 15.0 個百分點矛盾;催化劑不改變平衡轉化率。
採分點 吸熱應有走向 1 分、方向矛盾 1 分、差值 1 分、催化劑不改變 K 1 分、動力學熱力學辨析 1 分。
易錯點 把「加催化劑後更快到平衡」當成「轉化率更高」。
三、規律小結與對照表
| 曲線 | 定住 | 變化 | 轉化率 |
|---|---|---|---|
| 溫度 400→500 K | p = 1.0 MPa | 升溫 | 60.0% → 45.0% |
| 幅度 | — | 降 | 15.0 個百分點 |
| 壓強 1.0→2.0 MPa | T = 400 K | 加壓 | 60.0% → 75.0% |
| 幅度 | — | 升 | 15.0 個百分點 |
| 結論 | — | ΔH<0 | 氣體 2→1 |
| 催化劑 | — | 只改速率 | 不改平衡值 |
小結:每條曲線只變一個變量;曲線下行判放熱,加壓上行判分子數減少,催化劑不碰平衡值。
四、自測清單
- 能識別曲線各自定住的變量
- 能由升溫轉化率下降判放熱
- 能由加壓轉化率上升判分子數減少
- 能計算百分點變化
- 能用數據否掉吸熱假設
- 能區分動力學與熱力學