12：化学平衡状态的判断方法与易错点精析

.化学平衡状态的判断方法与易错点精析一、化学平衡状态的判断方法1、抓住可逆反应平衡状态的本质：对达到平衡状态的某一反应体系中的某一物质而言，其参加反应的速率与其生成的速率相等，即 v 正 = v逆 ，其最直接的表现是该物质在体系中的组分不发生变化。2、外显的条件都可以根据本质进行分析和判断。3、技巧：“变量”不变时可以判断反应达到平衡状态，不变量不变不能作为判断依据。【例】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH 2 COONH 4 (s)2NH 3 (g ) +CO 2 (g) 。判断该分解反应已经达到化学平衡的是（）A. 2u (NH 3 ) = u(CO 2 )B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变【答案】BC【分析】A 选项：平衡前后各物质反应速率的比值是一个定值，为不变量，且题中给出的比例关系不正确， 应为u(NH 3 ) = 2u (CO 2 ) ，不能作为该反应是否达到平衡的依据；B 选项：题中反应未达平衡时体系的压强是一个变化量，达到平衡时，气体的量不再发生变化，压强不再发生变化，变量达到不变，可以作为该反应是否达到平衡的判据；= m(气体)C 选项：密闭容器中气体密度的计算公式为 r V(容器) ，达到平衡前气体的质量是变量，容器体积不变，因此混合气体的密度是一个变量，变量达到不变，可以作为平衡判据；D 选项：题中体系的初识状态是没有气体，从反应开始发生到平衡状态 NH3 和 CO2 的体积比值恒定不变，因此容器中氨气的体积分数是一个不变量，不能作为平衡的判据。故选 BC。Tip：有时候整理归纳那么多，不如把握本质，掌握方法来得有效，要的就是以不变应万变！二、化学平衡状态问题易错点1、两种提问方式的混淆判断某一可逆反应达到平衡的依据；某一可逆反应达到平衡时具有的特征。.微信公众号：上海试卷平时做练习时遇到的情况比较多，会习惯用的思路思考第类问题。【例】自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深 1km，压强增大约 25000 30000 kPa。在地壳内 SiO2 和 HF 存在以下平衡：SiO 2 ( s ) + 4HF ( g )SiF4 ( g ) + 2H 2 O ( g ) +148.9 kJ如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，_（选填编号）。a 2v 正 ( H F ) = v逆 ( H 2 O )b v ( H 2 O ) = 2v (SiF4 )c SiO2 的质量保持不变d反应物不再转化为生成物【答案】bc【分析】本题提问是反应已达到平衡，要求分析各物理量的特征，分析该问题与判断反应是否达到平衡有一定的区别。a 选项：比例不正确；b 选项：在达到平衡时，该等式成立，但是因为是不变量，不能作为平衡的判断依据；c 选项：达到平衡时，各组分的量不再发生变化，因此 SiO2 的质量保持不变，在达到平衡前 SiO2 的质量是一个变量，能作为平衡的判断依据；d 选项：根据平衡状态为动态平衡的特征可判断其错误。故选 bc。若题干问题设为能判断反应达到平衡的是，只能选 c。2、对变量和不变量判断错误【例】在一定条件下、1L 的密闭容器中，能说明反应 2 HI ( g)H 2 ( g ) + I 2 ( g) 达到化学平衡状态的是_。A混合气体的颜色不再变化B混合气体的密度不再改变C反应混合物中各组分物质的浓度相等D H2 、 HI 、 I2 三种物质的反应速率之比为 1：2：1E容器中气体压强不变【答案】A【分析】A.混合气体的颜色会随 I2 的量变化而变化，为变量；微信公众号：上海试卷= m(气体)B.混合气体的密度计算公式为 rV(容器) ，整个体系中全为气体，质量和体积均为不变量，因此混合气体的密度也为不变量；C.反应混合物中各组分物质的浓度关系没有一个确定的关系，不能作为判据；D.三种物质的速率之比为其反应的计量系数之比，其为不变量；E.反应前后气体体积没有发生变化，因此容器中气体压强为不变量。3、计量系数判断错误在化学平衡状态判断的试题中，出题者经常会出正、逆反应速率与比例关系的选项，在判断时需要注意其比例。【例】下列关系中能说明反应 N 2 (g ) + 3 H 2 (g )2 NH3 (g) 已经达到平衡状态的是_。A 3v 正 (N 2 ) = v 正 (H2 )B v 正 (N 2 ) = v 逆 (NH3 )C 2v 正 (H 2 ) = 3v 逆 (NH3 )D v 正 (N 2 ) = 3v 逆 (H2 )【答案】C三、强化练习1下列叙述中，能说明该合成氨反应 N 2 ( g ) + 3 H 2 ( g )2 NH 3 ( g) 已达到平衡的是（）A容器内的气体密度保持不变B容器内的气体压强保持不变C容器内 N2 、 H2 、 NH3 物质的量浓度之比为 1:3:2D 2v 正 (H 2 ) = 3v 逆 (NH3 )2有一可逆反应 A( g)B( g) ，下列各项中，能证明已达到平衡的是（）A c ( A) = c ( B)B压强不再变化CA 与 B 的体积分数不再变化DA 的消耗速率等于 B 的生成速率3一定温度下的密闭容器中发生可逆反应 2 SO2 ( g ) + O2 ( g)2 SO3 ( g) ，不能说明该反应一定达到平衡状态的是（）A SO3 的质量保持不变B SO2 的百分含量保持不变C SO2 和 SO3 的生成速率相等D SO2 、 O2 、 SO3 的物质的量之比为$2:1:2$微信公众号：上海试卷4可逆反应 N 2 + 3 H 22NH3 达到平衡时，下列说法中正确的是（）A N2 与 H2 不再化合，反应停止了B N2 、 H2 、 NH3 的物质的量之比为 1:3:2C N2 、 H2 、 NH3 的浓度相等D N2 、 H2 、 NH3 的浓度保持不变5一定温度下，下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志的是（）C 的生成速率与 C 的分解速率相等；单位时间内 amo