高三化學總復習 專題攻略 之化學反應速率和化學平衡（上）四、 化學平衡狀態(tài)重難突破（含解析）

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化學平衡狀態(tài)重難突破 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 ①各物質的物質的量或物質的質量分數(shù)一定 平衡 ②各物質的質量或質量分數(shù)一定 平衡 ③各氣體的體積或體積分數(shù)一定 平衡 ④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 ①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 ②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 ③v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q ， v(正) 不一定等于v(逆) 不一定平衡 ④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 ①其它條件一定、總壓強一定，且m + n ≠ p + q 平衡 ②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 ①平均相對分子質量一定，且m + n ≠ p + q 平衡 ②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．在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質的量，④混合氣體的平均相對分子質量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比，⑦某種氣體的百分含量 (1) 能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (2) 能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (3) 能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是________________。 (4) 能說明C(s)＋CO2(g) 2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (5) 能說明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (6) 能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (7) 能說明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)達到平衡狀態(tài)的是________。 1．(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦　(4)①②③④⑦　(5)②④⑦　(6)①②③　(7)②④⑦ 典例2. 在體積固定的密閉容器中，對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0的反應，達到平衡的標志是_ _ _。 A．生成NH3的速率與NH3的分解速率相等 B．斷開一個NN鍵的同時有6個N—H鍵生成 C．N2、H2、NH3百分含量不再變化 D．總壓強不變 E．N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2的狀態(tài) F．N2、H2、NH3的濃度相等 G．N2、H2不再起反應 H．v(N2)＝v(H2)。 I．混合氣體密度不變 J．混合氣平均相對分子質量不變 K．反應放出的熱量等于反應吸收的熱量 【答案】　ACDJK 小試牛刀 1．對于可逆反應2SO2＋O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長時間后，18O原子存在于(　　) A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中 C．只存在于O2和SO2中 D．存在于SO2、O2和SO3中 2．(雙選)一定條件下，在密閉恒容的容器中，發(fā)生反應：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g) Si3N4(s)＋12HCl(g)　ΔH<0，能表示該反應達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．3v逆(N2)＝v正(H2) B．v正(HCl)＝4v正(SiCl4) C．混合氣體密度保持不變 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6 3．在一個不傳熱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(g)，當m、n、p、q為任意整數(shù)時，反應達到平衡的標志是(　　) ①體系的壓強不再改變 ②體系的溫度不再改變 ③各組分的濃度不再改變 ④各組分質量分數(shù)不再改變 ⑤反應速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q ⑥單位時間內m mol A斷鍵反應，同時p mol C也斷鍵反應 ⑦體系的密度不再變化 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．③④⑥⑦ 4．可逆反應：2NO2 2NO+O2在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是（ ） ① 單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 ② 單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO 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變化的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再變化的狀態(tài) ⑥ 混合氣體的平均相對分子的質量不再改變的狀態(tài) A. ①④⑥ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥ 5．對于一定條件下的反應，N2+3H2 2NH3可以證明已達到平衡狀態(tài)的是（ ） A. 有1mol 鍵斷裂，同時有3molH—H鍵形成 B. 斷裂2mol，同時有6molN—H鍵的形成 C. 斷裂m molN—H鍵，同時有m molH—H鍵斷裂 D. 反應速率之比V（N2）∶V（NH3）∶V（H2）=1∶2∶3 6．在一定溫度下的某容積不變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，下列敘述中不能認定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是 A．體系的壓強不再發(fā)生變化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同時生成n mol H2 D．1 mol H—H鍵斷裂的同時2 mol H—O鍵斷裂 7. 一定溫度下，下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志的是 （ ） ①C的生成速率與C的分解速率相等；②單位時間內amol A生成，同時生成3amol B； ③A、B、C的濃度不再變化；④混合氣體的總壓強不再變化；⑤混合氣體的物質的量不再變化；⑥單位時間消耗amol A，同時生成3amol B；⑦A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2。 A. ②⑤ B. ①③） C. ②⑦ D. ⑤⑥ 8. （雙選）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：＞0， 在一定條件下，能判斷該反應一定達化學平衡狀態(tài)的是 （ ） A. B. 容器內壓強保持不變 C. A和B的轉化率相等 D. 混合氣體的密度保持不變 1.【答案】　D 【解析】　可逆反應是一個既向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，在混合氣體中充入18O2后，反應生成了含有18O的SO3，SO3分解又生成了含有18O原子的SO2和O2，所以一段時間后，18O原子存在于SO2、O2和SO3中。 2. 【答案】AC 【解析】利用化學反應速率之比等于化學方程式計量系數(shù)之比可知：A項敘述表示v正＝v逆，反應達到平衡狀態(tài)；B項均表示正反應，無論反應是否處于平衡狀態(tài)都成立；D項表示的濃度關系與是否平衡無關；混合氣體密度不變說明容器中氣體質量不變，而平衡移動則氣體質量改變，所以C項表示達到平衡狀態(tài)。 3. 【答案】B 4. 【答案】A 【解析】①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 ，方向相反，量相當，是化學平衡狀態(tài)；②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO，是單向進行的反應，不是平衡狀態(tài)的標志；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)，在任何時候都有化學反應速率之比等于方程式系數(shù)之比，不是平衡狀態(tài)的標志；④只有NO2氣體是紅棕色，混合氣體的顏色不再變化的狀態(tài)是平衡狀態(tài)的標志；⑤由于反應物和生成物都是氣體，所以混合氣體的密度不再變化的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)的標志；⑥該反應是氣體物質的量有變化的可逆反應，所以混合氣體的平均相對分子的質量不再改變的狀態(tài)是化學平衡狀態(tài)的標志，故選A。 5. 【答案】C 【解析】A項，有1mol 鍵斷裂，同時有3molH—H鍵形成，方向相反量相當，是化學平衡的標志；B項，斷裂2mol，同時應該有12molN—H鍵的形成，單向進行，不是平衡的標志；C項，斷裂m molN—H鍵，同時有m molH—H鍵斷裂，方向相反 ，量相當，是化學平衡的標志；D項，任何時候都有反應速率之比等于方程式系數(shù)之比，不是化學平衡的標志。 6. 【答案】C 【解析】A項，氣體的物質的量發(fā)生變化，體系的壓強不再發(fā)生變化，是化學平衡狀態(tài)；B項，v正(CO)＝v逆(H2O)，方向相反量相當，是化學平衡狀態(tài)；C項，生成n mol CO的同時生成n mol H2，是同方向進行的，不是化學平衡狀態(tài)；D項，1 mol H—H鍵斷裂的同時2 mol H—O鍵斷裂，方向相反量相當，是化學平衡狀態(tài)。 7. 【答案】C 8. 【答案】BD 【解析】A項，量不相當，不是化學平衡狀態(tài)；B項，該反應是氣體的物質的量有變化的反應，容器內壓強保持不變，是化學平衡狀態(tài)；C項，A和B的轉化率相等 ，不是化學平衡狀態(tài)；D項，由于D固體，混合氣體的密度保持不變，是化學平衡狀態(tài)。