2020版高三化学一轮复习试题调研： 化学基本理论 - 平衡状态和平衡移动

2020版高三化学一轮复习试题调研： 化学基本理论——平衡状态和平衡移动

化学基本理论 ——平衡状态与平衡移动

考点一 化学平衡状态

1．化学平衡研究的对象——可逆反应

2．化学平衡状态 (1)概念

一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。

(2)建立过程

在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：

以上过程可用如图表示：

(3)平衡特点

3．化学平衡状态的判断 化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 1 / 19

是否平衡 2020版高三化学一轮复习试题调研： 化学基本理论——平衡状态和平衡移动

①各物质的物质的量或物质的量分数一定 混合物体系中各成分的含量 ②各物质的质量或质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定 ①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 正、逆反 应速率之 间的关系 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 平衡 平衡 不一定平衡 平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 压强 混合气体的平均相对分子质量 温度 气体密度(ρ) 颜色 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 ①只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中) ②m＋n≠p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) ③m＋n＝p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 [考法精析]

考法一 化学平衡状态的判断

1．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )

A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变 C．X的分解速率与Y的消耗速率相等

D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X

解析：选C X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。

2．一定温度下，反应N2O4(g)

2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密

Y(g)＋Z(s)，以下

闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )

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A．①② C．③④

B．②④ D．①④

解析：选D 因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1 mol N2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意。

3．在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)到化学平衡状态时，下列说法正确的是( )

A．降低温度，可提高反应速率

B．反应物和生成物的浓度都不再发生变化 C．N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率 D．加入合适的催化剂，可提高N2的转化率

解析：选B 降低温度，反应速率减慢，A项错误；反应达到平衡时，反应物和生成物的1

浓度都不变，B项正确；反应达到平衡时，N2的正反应速率等于NH3的逆反应速率的，C项

2错误；加入合适的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，N2的转化率不变，D项错误。

4．用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)

2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol。恒温恒容的密闭容器中，

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mV2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，达

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充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )

A．气体的质量不再改变 B．氯化氢的转化率不再改变

C．断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键 D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2

解析：选B 反应物和生成物均为气体，气体的总质量始终不变，A错误；反应正向进行时，HCl的转化率升高；反应逆向进行时，HCl的转化率降低，当HCl的转化率不再改变时，可以说明可逆反应达到平衡状态，B正确；断开4 mol H—Cl键和生成4 mol H—O键均表示正反应方向的反应速率，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；反应达到平衡状态时，各反应物和生成物的物质的量保持不变，但各物质的物质的量之比等于对应的化学计量

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数之比，不能判断反应是否达到平衡状态，D错误。

[备考方略]

判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”

考法二 考查“极值”思想在化学平衡计算中的应用 5．可逆反应N2＋3H2

2NH3，在容积为10 L的密闭容器中进行，开始时加入2 mol N2

和3 mol H2，达平衡时，NH3的浓度不可能达到( )

A．0.1 mol·L C．0.05 mol·L

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B．0.2 mol·L D．0.15 mol·L

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解析：选B 2 mol N2和3 mol H2反应，假设反应能够进行到底，则3 mol H2完全反应，生成2 mol NH3，此时NH3浓度为0.2 mol·L，但由于反应是可逆反应，H2不能完全反应，所以NH3浓度达不到0.2 mol·L。

6．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)

2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别

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为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L、0.3 mol·L、0.08 mol·L，则下列判断正确的是( )

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0

解析：选D 由于X、Y的平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应，且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0

考点二 化学平衡移动及化学反应进行的方向

1．化学平衡移动的过程 原化学平衡状态

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