2022高考化學 難點剖析 專題36 化學平衡狀態(tài)的判斷講解

2022高考化學 難點剖析 專題36 化學平衡狀態(tài)的判斷講解一、高考題再現(xiàn)1（2018江蘇）一定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發(fā)生反應2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數(shù)據(jù)如下：下列說法正確的是A. v1< v2，c2< 2c1 B. K1> K3，p2> 2p3C. v1< v3，1(SO2 ) >3(SO2 ) D. c2> 2c3，2(SO3 )+3(SO2 )<1【答案】CD2（2018天津）室溫下，向圓底燒瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反應后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4和78.5。下列有關敘述錯誤的是A. 加入NaOH，可增大乙醇的物質的量B. 增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC. 若反應物增大至2 mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變D. 若起始溫度提高至60，可縮短反應達到平衡的時間【答案】D【解析】A加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移動，可增大乙醇的物質的量， A正確。B增大HBr濃度，平衡正向移動，有利于生成C2H5Br。C若反應物增大至2 mol，實際上就是將反應的濃度都增大至原來的2倍，比例不變（兩次實驗反應物的比例都是1:1，等于方程式中的系數(shù)比），這里有一個可以直接使用的結論：只要反應物的投料比等于系數(shù)比，達平衡時反應物的轉化率一定是相等的。所以兩種反應物的轉化率一定是1:1。D若起始溫度提高至60，考慮到HBr是揮發(fā)性酸，在此溫度下會揮發(fā)出去，降低HBr的濃度減慢速率，增加了反應時間。3(2017天津）常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。230時，該反應的平衡常數(shù)K=2×105已知：Ni(CO)4的沸點為42.2，固體雜質不參與反應。第一階段：將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230制得高純鎳。下列判斷正確的是 A增加c(CO)，平衡向正向移動，反應的平衡常數(shù)增大B第一階段，在30和50兩者之間選擇反應溫度，選50C第二階段，Ni(CO) 4分解率較低D該反應達到平衡時，v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)【答案】B二、應試對策：化學平衡狀態(tài)的判斷方法1直接判斷法(1) v正v逆>0(即同一物質的消耗速率與生成速率相等)。(2 )各物質的濃度保持不變。2間接判斷法(1) 各物質的百分含量保持不變。(2) 各物質的物質的量不隨時間的改變而改變。(3) 各氣體的體積不隨時間的改變而改變。例如：我們以密閉容器中的反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)為例來說明：化學反應mA(g) + nB(g)  pC(g)+ qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質的物質的量或物質的質量分數(shù)一定平衡各物質的質量或質量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓強、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率之間的關系在單位時間內消耗了m mol A，同時也生成了m mol A，即v(正) v(逆)平衡在單位時間內消耗了n mol B，同時也消耗了p mol C，即v(正) v(逆)平衡v() : v(B) : v(C) : v(D) m : n : p : q ，v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡在單位時間內生成了n mol B，同時也消耗了q mol D，即敘述的都是v(逆)不一定平衡壓強其它條件一定、總壓強一定，且m + n p + q平衡其它條件一定、總壓強一定，且m + n p + q不一定平衡混合氣體的平均相對分子質量平均相對分子質量一定，且m + n p + q平衡平均相對分子質量一定，且m + n p + q不一定平衡溫度任何化學反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時平衡氣體的密度密度一定不一定平衡顏色反應體系內有色物質的顏色穩(wěn)定不變平衡典例1下列說法，可以表明反應N2 + 3H22NH3已達到平衡的標志是A 1molNN鍵斷裂的同時，有6molN-H鍵形成B 1molNN鍵斷裂的同時，有3molH-H鍵斷裂C 1molNN鍵斷裂的同時，有3molH-H鍵形成D 1molNN鍵斷裂的同時，有2molN-H鍵斷裂【答案】C典例2相同溫度下體積固定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應：A2(g) + 3B2 (g)2AB3(g)，下列情況一定能說明該可逆反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是A v(A2) 正 = v(B2) 逆 B 斷裂1個A2鍵，同時斷裂3個B2鍵C c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2 D 容器內氣體的壓強不隨時間而變化【答案】D【解析】A. 因A2和B2前的系數(shù)并不相等，因此v(A2) 正 = v(B2) 逆并不代表正逆反應速率相等，只有當3v(A2) 正 = v(B2) 逆時才是正逆反應速率相等，A錯誤；B. 斷裂1個A2鍵，同時斷裂3個B2鍵均指正反應方向，不能說明正逆反應速率相等，B錯誤；C. 當c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2時，并不代表各物質的濃度保持不變，C錯誤；D.因該反應前后氣體的分子數(shù)目不等，當反應沒有達到平衡時，氣體的分子數(shù)目就會變化，容器內氣體的壓強也就會隨之改變，壓強不變說明反應已達到平衡狀態(tài)，D正確。典例3可逆反應：2NO22NO+O2在固定體積的密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是(1)單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO2(2)單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO(3)用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)(4)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)(5)混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A 僅(1)(4)(5) B 僅(2)(3)(5)C 僅(1)(3)(4) D (1)(2)(3)(4)(5)【答案】A【解析】可逆反應2NO22NO+O2 在恒容密閉容器中反應，則(1)單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO2，說明正反應速率和逆反應速率相等，達到平衡；(2)單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO，只有正反應速率，不能說明正反應速率和逆反應速率相等，反應不一定處于平衡狀態(tài)；(3)用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)，不能說明正反應速率和逆反應速率相等，反應不一定處于平衡狀態(tài)；(4)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)，說明反應混合物中二氧化氮的濃度保持不變，反應達到平衡；(5)該反應的正反應方向是氣體分子數(shù)增大的方向，反應過程中氣體的平均相對對分子質量減小，所以當混合氣體的平均相對分子質量不再改變時達到平衡。典例4一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g)+I2(s)。下列事實不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是（ ）A 斷裂1 mol Cl-Cl鍵同時形成1 mol H-Cl鍵B 容器內氣體密度不再改變C 容器內氣體壓強不再改變D 容器內氣體顏色不再改變【答案】A典例5在一個恒溫的固定容積的密閉容器中,發(fā)生可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),當m、n、p、q為任意整數(shù)時,一定達到平衡的標志是()體系的溫度不再改變 氣體總質量不再改變 各組分的濃度不再改變 各組分的質量分數(shù)不再改變 反應速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq混合氣體密度不再改變A B C D 【答案】B【解析】由于反應是在恒溫下進行的，所以體系的溫度不再改變不能判斷該反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；D是固體，根據(jù)質量守恒定律可知氣體的質量是變化的，則氣體總質量不再改變能據(jù)此判斷該反應達到平衡狀態(tài)，正確；各組分的物質的量濃度不再改變，該反應達到平衡狀態(tài)，正確；當該反應達到平衡狀態(tài)，各組分的質量分數(shù)不再改變，該反應達到平衡狀態(tài)，正確；當反應速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq時不能據(jù)此判斷該反應是否達到平衡狀態(tài)，且D是固體，不能表示反應速率，錯誤；反應前后容積不變，但氣體的質量是變化的，所以體系的密度不再變化能說明反應達到平衡狀態(tài)，正確。