對一道高考化學(xué)試題的分析與討論

曹繼蓮

一、問題的提出

2013年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試化學(xué)試卷（上海卷）第20題是一道考查化學(xué)平衡和可逆反應(yīng)的題目，原題摘錄如下：

某恒溫密閉容器中，可逆反應(yīng)A（s）=B+C（g）-Q達(dá)到平衡。縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是（）。

A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)

B.平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)n（A）消耗∶n（C）消耗=1∶1

C.保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

D.若開始時(shí)向反應(yīng)中加入1molB和1molC，達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量Q

【答案】AB。

筆者認(rèn)為，這道化學(xué)試題的內(nèi)容及部分選項(xiàng)值得商榷。

二、問題的分析

1.對選擇項(xiàng)A的分析。產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)時(shí)，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=Pc1Pθ=nCRT1VPθ=cCRT1Pθ（i）（氣體看做是理想氣體），由“恒溫”可知kθ是不變的，由式（i）推出：cC=nc1V=kθPθ1RT（ii）是個(gè)常數(shù)。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，只需體積V和nC等比例減小即可。

假設(shè)產(chǎn)物B的狀態(tài)是氣體，且反應(yīng)開始時(shí)B和C的濃度相等，則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=PC1Pθ×PB1Pθ=nCRT1VPθ×nBRT1VPθ=cC×cB×（RT1Pθ）2（iii），由式（iii）可推出：cC×cB=nC1V×nB1V=kθ（Pθ1RT）2（iv）。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，同樣可采用體積V和nC都等比例減小的方法。由于已假設(shè)B和C的濃度在反應(yīng)開始時(shí)相等，又化學(xué)反應(yīng)方程中B和C是按1∶1反應(yīng)，只要C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，B（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度也相等。筆者認(rèn)為本題題干中應(yīng)加入一個(gè)限制條件“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”，這樣根據(jù)題干就可推出產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)。

2.對選項(xiàng)C的分析。眾所周知，一個(gè)達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)化學(xué)平衡會(huì)出現(xiàn)“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“平衡不發(fā)生移動(dòng)”這三種情況之一。根據(jù)題意可以知道，向平衡體系中加入B，平衡一定不會(huì)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。如果題干中加入“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡一定不移動(dòng)，所以C項(xiàng)“平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”是錯(cuò)誤的。如果沒有這個(gè)限制條件，就可以推出：如果物質(zhì)B是氣體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；如果是液態(tài)或固體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡不移動(dòng)。因此，綜合上述兩種可能情況，就可以說保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

三、結(jié)論

綜合上述分析可知，在此題題干中增加“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，才能使此題更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，不失偏頗。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

一、問題的提出

2013年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試化學(xué)試卷（上海卷）第20題是一道考查化學(xué)平衡和可逆反應(yīng)的題目，原題摘錄如下：

某恒溫密閉容器中，可逆反應(yīng)A（s）=B+C（g）-Q達(dá)到平衡。縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是（）。

A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)

B.平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)n（A）消耗∶n（C）消耗=1∶1

C.保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

D.若開始時(shí)向反應(yīng)中加入1molB和1molC，達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量Q

【答案】AB。

筆者認(rèn)為，這道化學(xué)試題的內(nèi)容及部分選項(xiàng)值得商榷。

二、問題的分析

1.對選擇項(xiàng)A的分析。產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)時(shí)，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=Pc1Pθ=nCRT1VPθ=cCRT1Pθ（i）（氣體看做是理想氣體），由“恒溫”可知kθ是不變的，由式（i）推出：cC=nc1V=kθPθ1RT（ii）是個(gè)常數(shù)。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，只需體積V和nC等比例減小即可。

假設(shè)產(chǎn)物B的狀態(tài)是氣體，且反應(yīng)開始時(shí)B和C的濃度相等，則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=PC1Pθ×PB1Pθ=nCRT1VPθ×nBRT1VPθ=cC×cB×（RT1Pθ）2（iii），由式（iii）可推出：cC×cB=nC1V×nB1V=kθ（Pθ1RT）2（iv）。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，同樣可采用體積V和nC都等比例減小的方法。由于已假設(shè)B和C的濃度在反應(yīng)開始時(shí)相等，又化學(xué)反應(yīng)方程中B和C是按1∶1反應(yīng)，只要C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，B（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度也相等。筆者認(rèn)為本題題干中應(yīng)加入一個(gè)限制條件“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”，這樣根據(jù)題干就可推出產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)。

2.對選項(xiàng)C的分析。眾所周知，一個(gè)達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)化學(xué)平衡會(huì)出現(xiàn)“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“平衡不發(fā)生移動(dòng)”這三種情況之一。根據(jù)題意可以知道，向平衡體系中加入B，平衡一定不會(huì)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。如果題干中加入“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡一定不移動(dòng)，所以C項(xiàng)“平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”是錯(cuò)誤的。如果沒有這個(gè)限制條件，就可以推出：如果物質(zhì)B是氣體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；如果是液態(tài)或固體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡不移動(dòng)。因此，綜合上述兩種可能情況，就可以說保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

三、結(jié)論

綜合上述分析可知，在此題題干中增加“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，才能使此題更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，不失偏頗。

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一、問題的提出

2013年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試化學(xué)試卷（上海卷）第20題是一道考查化學(xué)平衡和可逆反應(yīng)的題目，原題摘錄如下：

某恒溫密閉容器中，可逆反應(yīng)A（s）=B+C（g）-Q達(dá)到平衡。縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是（）。

A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)

B.平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)n（A）消耗∶n（C）消耗=1∶1

C.保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

D.若開始時(shí)向反應(yīng)中加入1molB和1molC，達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量Q

【答案】AB。

筆者認(rèn)為，這道化學(xué)試題的內(nèi)容及部分選項(xiàng)值得商榷。

二、問題的分析

1.對選擇項(xiàng)A的分析。產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)時(shí)，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=Pc1Pθ=nCRT1VPθ=cCRT1Pθ（i）（氣體看做是理想氣體），由“恒溫”可知kθ是不變的，由式（i）推出：cC=nc1V=kθPθ1RT（ii）是個(gè)常數(shù)。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，只需體積V和nC等比例減小即可。

假設(shè)產(chǎn)物B的狀態(tài)是氣體，且反應(yīng)開始時(shí)B和C的濃度相等，則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ=PC1Pθ×PB1Pθ=nCRT1VPθ×nBRT1VPθ=cC×cB×（RT1Pθ）2（iii），由式（iii）可推出：cC×cB=nC1V×nB1V=kθ（Pθ1RT）2（iv）。要保證縮小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，同樣可采用體積V和nC都等比例減小的方法。由于已假設(shè)B和C的濃度在反應(yīng)開始時(shí)相等，又化學(xué)反應(yīng)方程中B和C是按1∶1反應(yīng)，只要C（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等，B（g）的濃度與縮小體積前的平衡濃度也相等。筆者認(rèn)為本題題干中應(yīng)加入一個(gè)限制條件“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”，這樣根據(jù)題干就可推出產(chǎn)物B的狀態(tài)只能是固體或液態(tài)。

2.對選項(xiàng)C的分析。眾所周知，一個(gè)達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)化學(xué)平衡會(huì)出現(xiàn)“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“平衡不發(fā)生移動(dòng)”這三種情況之一。根據(jù)題意可以知道，向平衡體系中加入B，平衡一定不會(huì)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。如果題干中加入“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡一定不移動(dòng)，所以C項(xiàng)“平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”是錯(cuò)誤的。如果沒有這個(gè)限制條件，就可以推出：如果物質(zhì)B是氣體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；如果是液態(tài)或固體，保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡不移動(dòng)。因此，綜合上述兩種可能情況，就可以說保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

三、結(jié)論

綜合上述分析可知，在此題題干中增加“反應(yīng)開始時(shí)，B、C初始濃度不相等”這一限制條件，才能使此題更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，不失偏頗。

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