2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題36 化學(xué)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(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：下列說(shuō)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(yīng)；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4和78.5。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A. 加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量B. 增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC. 若反應(yīng)物增大至2 mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D. 若起始溫度提高至60，可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間【答案】D【解析】A加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移動(dòng)，可增大乙醇的物質(zhì)的量， A正確。B增大HBr濃度，平衡正向移動(dòng)，有利于生成C2H5Br。C若反應(yīng)物增大至2 mol，實(shí)際上就是將反應(yīng)的濃度都增大至原來(lái)的2倍，比例不變（兩次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物的比例都是1:1，等于方程式中的系數(shù)比），這里有一個(gè)可以直接使用的結(jié)論：只要反應(yīng)物的投料比等于系數(shù)比，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是相等的。所以兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)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(huì)揮發(fā)出去，降低HBr的濃度減慢速率，增加了反應(yīng)時(shí)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(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×105已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái)，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(dòng)，反應(yīng)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(yīng)溫度，選50C第二階段，Ni(CO) 4分解率較低D該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)【答案】B二、應(yīng)試對(duì)策：化學(xué)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(zhì)的消耗速率與生成速率相等)。(2 )各物質(zhì)的濃度保持不變。2間接判斷法(1) 各物質(zhì)的百分含量保持不變。(2) 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變。(3) 各氣體的體積不隨時(shí)間的改變而改變。例如：我們以密閉容器中的反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)為例來(lái)說(shuō)明：化學(xué)反應(yīng)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(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A，同時(shí)也生成了m mol A，即v(正) v(逆)平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)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(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)也消耗了q mol D，即敘述的都是v(逆)不一定平衡壓強(qiáng)其它條件一定、總壓強(qiáng)一定，且m + n p + q平衡其它條件一定、總壓強(qiáng)一定，且m + n p + q不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且m + n p + q平衡平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且m + n p + q不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡氣體的密度密度一定不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡典例1下列說(shuō)法，可以表明反應(yīng)N2 + 3H22NH3已達(dá)到平衡的標(biāo)志是A 1molNN鍵斷裂的同時(shí)，有6molN-H鍵形成B 1molNN鍵斷裂的同時(shí)，有3molH-H鍵斷裂C 1molNN鍵斷裂的同時(shí)，有3molH-H鍵形成D 1molNN鍵斷裂的同時(shí)，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(yīng)：A2(g) + 3B2 (g)2AB3(g)，下列情況一定能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A v(A2) 正 = v(B2) 逆 B 斷裂1個(gè)A2鍵，同時(shí)斷裂3個(gè)B2鍵C c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2 D 容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)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(yīng)速率相等，只有當(dāng)3v(A2) 正 = v(B2) 逆時(shí)才是正逆反應(yīng)速率相等，A錯(cuò)誤；B. 斷裂1個(gè)A2鍵，同時(shí)斷裂3個(gè)B2鍵均指正反應(yīng)方向，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，B錯(cuò)誤；C. 當(dāng)c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2時(shí)，并不代表各物質(zhì)的濃度保持不變，C錯(cuò)誤；D.因該反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目不等，當(dāng)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡時(shí)，氣體的分子數(shù)目就會(huì)變化，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)也就會(huì)隨之改變，壓強(qiáng)不變說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。典例3可逆反應(yīng)：2NO22NO+O2在固定體積的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(1)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)，生成2n mol NO2(2)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)，生成2n mol NO(3)用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)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(duì)分子質(zhì)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(yīng)2NO22NO+O2 在恒容密閉容器中反應(yīng)，則(1)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)，生成2n mol NO2，說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡；(2)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)，生成2n mol NO，只有正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài)；(3)用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)，不能說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)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(shuō)明反應(yīng)混合物中二氧化氮的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡；(5)該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)增大的方向，反應(yīng)過(guò)程中氣體的平均相對(duì)對(duì)分子質(zhì)量減小，所以當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變時(shí)達(dá)到平衡。典例4一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g)+I2(s)。下列事實(shí)不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）A 斷裂1 mol Cl-Cl鍵同時(shí)形成1 mol H-Cl鍵B 容器內(nèi)氣體密度不再改變C 容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再改變D 容器內(nèi)氣體顏色不再改變【答案】A典例5在一個(gè)恒溫的固定容積的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時(shí),一定達(dá)到平衡的標(biāo)志是()體系的溫度不再改變 氣體總質(zhì)量不再改變 各組分的濃度不再改變 各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變 反應(yīng)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(yīng)是在恒溫下進(jìn)行的，所以體系的溫度不再改變不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；D是固體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知?dú)怏w的質(zhì)量是變化的，則氣體總質(zhì)量不再改變能據(jù)此判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；當(dāng)反應(yīng)速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq時(shí)不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，且D是固體，不能表示反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；反應(yīng)前后容積不變，但氣體的質(zhì)量是變化的，所以體系的密度不再變化能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確。