2022高考化学 难点剖析 专题36 化学平衡状态的判断讲解

2022高考化学 难点剖析 专题36 化学平衡状态的判断讲解一、高考题再现1（2018江苏）一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：下列说法正确的是A. v1 v2，c2 K3，p2 2p3C. v13(SO2 ) D. c2 2c3，2(SO3 )+3(SO2 )0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。(2 )各物质的浓度保持不变。2间接判断法(1) 各物质的百分含量保持不变。(2) 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。(3) 各气体的体积不随时间的改变而改变。例如：我们以密闭容器中的反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)为例来说明：化学反应mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v(正) v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了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)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D，即叙述的都是v(逆)不一定平衡压强其它条件一定、总压强一定，且m + n p + q平衡其它条件一定、总压强一定，且m + n p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量一定，且m + n p + q平衡平均相对分子质量一定，且m + n p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡典例1下列说法，可以表明反应N2 + 3H22NH3已达到平衡的标志是A 1molNN键断裂的同时，有6molN-H键形成B 1molNN键断裂的同时，有3molH-H键断裂C 1molNN键断裂的同时，有3molH-H键形成D 1molNN键断裂的同时，有2molN-H键断裂【答案】C典例2相同温度下体积固定的密闭容器中发生如下可逆反应：A2(g) + 3B2 (g)2AB3(g)，下列情况一定能说明该可逆反应已经达到化学平衡状态的是A v(A2) 正 = v(B2) 逆 B 断裂1个A2键，同时断裂3个B2键C c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2 D 容器内气体的压强不随时间而变化【答案】D【解析】A. 因A2和B2前的系数并不相等，因此v(A2) 正 = v(B2) 逆并不代表正逆反应速率相等，只有当3v(A2) 正 = v(B2) 逆时才是正逆反应速率相等，A错误；B. 断裂1个A2键，同时断裂3个B2键均指正反应方向，不能说明正逆反应速率相等，B错误；C. 当c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2时，并不代表各物质的浓度保持不变，C错误；D.因该反应前后气体的分子数目不等，当反应没有达到平衡时，气体的分子数目就会变化，容器内气体的压强也就会随之改变，压强不变说明反应已达到平衡状态，D正确。典例3可逆反应：2NO22NO+O2在固定体积的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(1)单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2(2)单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO(3)用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态(4)混合气体的颜色不再改变的状态(5)混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A 仅(1)(4)(5) B 仅(2)(3)(5)C 仅(1)(3)(4) D (1)(2)(3)(4)(5)【答案】A【解析】可逆反应2NO22NO+O2 在恒容密闭容器中反应，则(1)单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2，说明正反应速率和逆反应速率相等，达到平衡；(2)单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO，只有正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态；(3)用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态；(4)混合气体的颜色不再改变的状态，说明反应混合物中二氧化氮的浓度保持不变，反应达到平衡；(5)该反应的正反应方向是气体分子数增大的方向，反应过程中气体的平均相对对分子质量减小，所以当混合气体的平均相对分子质量不再改变时达到平衡。典例4一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g)+I2(s)。下列事实不能说明该反应达到平衡状态的是（ ）A 断裂1 mol Cl-Cl键同时形成1 mol H-Cl键B 容器内气体密度不再改变C 容器内气体压强不再改变D 容器内气体颜色不再改变【答案】A典例5在一个恒温的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),当m、n、p、q为任意整数时,一定达到平衡的标志是()体系的温度不再改变 气体总质量不再改变 各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变 反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq混合气体密度不再改变A B C D 【答案】B【解析】由于反应是在恒温下进行的，所以体系的温度不再改变不能判断该反应达到平衡状态，错误；D是固体，根据质量守恒定律可知气体的质量是变化的，则气体总质量不再改变能据此判断该反应达到平衡状态，正确；各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，正确；当该反应达到平衡状态，各组分的质量分数不再改变，该反应达到平衡状态，正确；当反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq时不能据此判断该反应是否达到平衡状态，且D是固体，不能表示反应速率，错误；反应前后容积不变，但气体的质量是变化的，所以体系的密度不再变化能说明反应达到平衡状态，正确。