专题04 化学平衡（知识串讲+专项练习）-2021-2022学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020必修第二册）

专题04 化学平衡 知识梳理 知识详解 考点1 化学平衡状态的判断 1．化学平衡状态的特征：如果外界条件不发生变化，任何可逆反应进行到一定程度时，正反应和逆反应的速率相等，这时反应混合物中各组分的百分含量保持不变，反应就达到了化学平衡状态，化学平衡状态就是可逆反应在该条件下所能进行的最大限度。 2．化学平衡的标志 当化学反应达到平衡时，反应混合物中各组分的含量不再随时间发生变化，但从微观看，正反应和逆反应都仍在继续进行，只是两者的速率相等，即某种物质的消耗速率和生成速率相等，因此化学平衡是一种 动态平衡。 3．平衡状态的判断 （1）本质判断：同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆≠0，或者不同物质表示的正、逆速率之比等于化学计量数之比 （2）外在表现：随着反应的进行而不断变化的量（如某物质的质量、浓度、百分含量、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 【典例1】一定条件下，a L密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2+3H22NH3的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是 A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 B．2v(H2)＝3v(NH3) C．单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键断裂 D．单位时间消耗0.1 mol N2的同时，生成0.2 mol NH3 【答案】C 【解析】选项A，某时刻的浓度与化学平衡是无关的，只有浓度不再变化才表明达到了平衡，A错。选项B，没有体现反应的方向，B错。选项C，“断裂N≡N键”表示的正反应方向，“断裂N－H键”表示的是逆反应方向，“1个N≡N键”表示1个N2分子，“6个N－H键”表示2个NH3分子，即速率之比等于化学计量数之比，C正确。选项D，消耗N2和生成NH3都表示的是正反应方向，没有逆反应，D错。答案为C。 【典例2】对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，4 v正(O2)＝5v逆(NO) B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率增大，逆反应速率减小 D．化学反应速率关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O) 【答案】A 【解析】选项A，体现了正、逆反应，并且速率之比等于方程式的化学计量数之比，是正确的。选项B，生成NO和消耗NH3都表示正反应方向，没有逆反应速率，B错。选项C，增加容器体积，各气体的浓度都减小，正、逆反应速率都减小，C错。选项D，只有正反应速率，没有逆反应速率，D错。答案为A。 考点2 外界条件对化学平衡的影响 影响化学平衡的因素主要有浓度、压强、温度，平衡的移动方向可用勒夏特列原理进行分析。化学平衡移动的实质是浓度、压强、温度等外界因素对正、逆反应速率产生不同的影响，使v正≠ v逆，从而使平衡发生了移动。 分析化学平衡移动的一般思路是： 平衡移动就是“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下： 【典例3】以下实验原理中，不能用勒沙特列原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．用浓磷酸与KBr反应制备HBr气体 C．配制FeSO4溶液时，加入一些铁粉 D．打开汽水瓶盖，即有大量气泡逸出 【答案】C 【解析】选项A，存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO，在饱和食盐水中，c(Cl-)较大，使上述平衡逆向移动，从而抵制了氯气的溶解，A正确。选项B，存在KBr+H3PO4(浓)KH2PO4+HBr，HBr有挥发性，使该平衡正向移动，从而得到HBr，B正确。选项C，加入的铁粉可消耗进入溶液的氧气，从而保护亚铁离子，但不存在平衡移动，C说法错误。选项D，存在H2CO2CO2(g)+H2O，减压，平衡正向移动，CO2从瓶中逸出，D正确。答案为C。 【典例4】在固定容积的密闭容器中，放入a mol X，发生反应：2XY(g)＋Z(s)，并达到平衡状态，此时升高温度，气体的密度增大。下列叙述正确的是 A．平衡后移走部分Z，平衡正向移动 B．若X为非气态，则正反应为放热反应 C．若正反应为放热反应，则X一定为气态 D．若X为气态，再向容器中充入a mol X，达到平衡后，X的体积分数增大 【答案】C 【解析】在固定容积的密闭容器中，气体的密度增大，说明气体的质量增多了。选项A，Z是固体，移走Z平衡不移动，A错。选项B，若正反应放热，则升温会使平衡逆向移动，X非气态时，气体的质量是减少的，B错。选项C，X是气体，且平衡逆向移动，气体的质量增多，符合题意，C正确。选项D，再加入X