2021高考化学一轮复习—第21讲化学平衡状态和化学平衡移动

题组二：化学平衡状态的判断
3．(2019·河北唐山调研)在一定条件下，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：
NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。下列叙述一定能说明该 反应达到平衡状态的是( C )
①混合气体的密度不再改变；②容器中的压强不再改变；
等效于减压
4．勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参 加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够 14 减弱这种改变 的方向移动。
(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。 (2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视 为压强的影响。 (3)压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应 物和生成物的浓度变化，只有引起物质的浓度变化才会造成平 衡移动，否则压强对平衡无影响。 (4)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而 不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时 此物理量更靠近于改变的方向。
(5)恒容条件下，增加气体反应物的量，平衡正向移动， 反应物的转化率一定增大 ( × )
(6)升高温度，化学平衡一定发生移动( √ ) (7)对于恒容的密闭容器中的合成氨的反应，达到化学平 衡后，通入氦气，压强增大，化学平衡向正反应方向移动 (× ) (8)化学平衡发生移动，速率一定改变。速率改变，化学 平衡一定发生移动( × )
[解析] 由于2SO2＋O2 2SO3为可逆反应，故18O存在于 O2、SO3、SO2中，故A、B项错误；SO2的相对分子质量可能 为64或66或68，C项正确；SO3的相对分子质量可能为80或82 或84，D项错误。
2．(2020·河北安平联考)将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列 实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋
4．(2019·湖南长郡中学调研)(1)在—个绝热的固定容积的 密闭容器中有可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qQ(g)，当m、 n、p、q为任意整数时，一定能说明反应达到平衡的是 _①__②_③__⑤_____(填序号)。
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③各组 分的浓度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑤A的消耗速率与B的生成速率的比值为mn
备考指南：在复习中，要重点理解化学平衡状态的判断方 法，掌握化学平衡移动原理并能灵活运用，有意识地培养识图 解题的能力。
核心
考点突破
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 6 相等 ，反应物的浓度和生成物的浓 度 7不再改变 ，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
2．(2020·长沙四校联考)将一定量NO、O2混合于一恒容密 闭容器中，发生可逆反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。
(1)现向此恒容密闭容器中加入含18O的氧气，达到平衡 后，18O存在于_N_O_、__O_2_、_N_O_2______中；达到平衡的过程中，正 反应速率逐渐__减__小______(填“增大”“减小”或“不变”， 下同)，逆反应速率逐渐___增_大______。
第二节 化学平衡状态 化学平衡移动
考纲要求：1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。理解外界条件(浓度、温度、压强、 催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规 律。3.了解化学平衡的移动在生活、生产和科学研究领域中的 重要作用。
命题规律：通常以实际生产或生活中的具体反应来重点考 查化学平衡的状态、化学平衡的移动以及化学平衡与化学反应 速率的图像。
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．混合气体的密度不随时间变化 D．体系中，n(CO2)与n(H2)之比保持不变
[解析] (1)本题易忽视“绝热的固定容积的密闭容器”的 条件而漏选①，忽视m、n，p、q可能存在特殊情况而多选 ④。由于绝热，所以体系温度为变量，②符合；温度改变会导 致压强改变，所以压强也为变量，①符合；各组分浓度为变 量，③符合；由于可能会存在m＋n＝p＋q，所以混合气体的 平均相对分子质量可能不变，④不符合；消耗A与生成B的反 应分别对应正向反应和逆向反应，且二者速率之比等于化学计 量数之比，所以反应达到平衡状态，⑤符合。(2)A项，忽略 CH3OH分子结构中存在O—H键而出错。
极端假设法确定物质的浓度范围 (1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同 时共存。 (2)方法：假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓 度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。
考点二 化学平衡移动 1．化学平衡移动的过程
图示表示为：
2．化学平衡移动的方向与化学反应速率之间的关系 (1)v正>v逆：平衡向 4 正 反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。 (3)v正<v逆：平衡向 5 逆 反应方向移动。
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( B )
A．0.1 mol·L－1
B．0.2 mol·L－1
C．0.05 mol·L－1
D．0.15 mol·L－1
[解析] 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－1，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－1。
保持不变，但它们的物质的量之比不一定与化学方程式对应化
学计量数之比相等( √ )
(3)对反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)，压强不随时间而
变，说明反应已达到平衡状态( × )
(4)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆( × ) (5)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 时，反应达到平衡状态( × ) (6)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2 充分反应，生成2 mol NH3( × )
(2)在一定温度下，向2 L固定容积的密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋ H2O(g) ΔH<0。能说明该反应已达平衡状态的是 _____B_____(填标号)。
A．单位时间内有3n mol H—H键断裂，同时又有2n mol O—H键断裂
平衡时若有3n mol H—H键断裂，则应有n mol CH3OH和n mol H2O消耗，即有3n mol O—H键断裂，错误。B项，由于 反应前后气体分子总数不同，所以混合气体的平均相对分子质 量属于变量，变量不变说明平衡，正确。C项，由于恒容且反 应物和生成物均为气体，所以混合气体的密度为不变量，错 误。D项，CO2与H2是按化学计量数之比投入，按化学计量数 之比消耗，所以二者的物质的量之比为不变量，错误。
③混合气体的平均相对分子质量不再改变；④氨气的体积分数
不变；⑤v(NH3)∶v(CO2)＝2∶1；⑥反应物不再转化为生成物
A．①②③④⑤⑥
B．①②③④⑤
C．①②
D．③④⑤
[解析] 忽视反应特点“反应物没有气体，且反应从正反 应开始”而做出错误判断。平衡的标志为“变量不变”：由于 恒容，而该反应是气体质量和分子数增多的反应，所以密度和 压强均为变量，所以①②正确；由于反应物为固体，且从正反 应开始，所以生成的NH3与CO2的物质的量之比恒为2∶1，因 此混合气体的平均相对分子质量和氨气的体积分数为不变量， 因此③④错误；要想通过速率说明反应达到平衡，则应能体现 v正＝v逆，即应为v正(NH3)∶v逆(CO2) ＝2∶1，因此⑤错误；平 衡时正逆反应并未停止，⑥错误。
I2”的是( A ) 实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A.①和②
B．②和④
C．③和④
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D．①和③
[解析] ①现象说明存在Fe3＋，②现象说明有I－，③现象 说明有Fe2＋生成，④现象说明有I2生成。但是③④不能说明反 应为可逆反应。
6．(2019·长沙一中月考)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－1、 0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是( D )
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<c1<0.14 mol·L－1
6．(2019·长沙一中月考)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－1、 0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，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<c1<0.14 mol·L－1
3．影响化学平衡移动的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如 下：
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件 原平衡体系 ―充―入―惰―性―气体→ 体系总压强增大→体系中各组分 的浓度不变→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系 ―充―入―惰―性―气体→ 容器容积增大，各反应气体的分 压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小
化学平衡状态的判断方法——“两审”“两标志” (1)“两审”
一审 题干条件
恒温恒容或恒温恒压
全部是气体参与的等体积反应还
是非等体积反应 二审 反应特点
有固体或液体参与的等体积反应
还是非等体积反应
(2)“两标志”
正向、 一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率 逆向 表示正向反应和逆向反应的不同物质表示的速率 相等 (或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)化学平衡正向移动，说明正反应速率一定增大( × ) (2)增大反应物的量平衡一定会正向移动( × ) (3)增大某一反应物A的浓度，平衡正向移动时，反应物的 浓度一定小于原来的浓度，生成物的浓度一定大于原来的浓度 (× ) (4)增大压强平衡正向移动，反应物的浓度会减小，生成 物的浓度会增大( × )
之比
变量 不变
题目提供的量[如某物质的质量、浓度、百分含 量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子 质量]如果是随着反应的进行而改变的量，该量 为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再 变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无 法证明
题组三：“极值”思想在化学平衡计算中的应用
5．(2020·贵州重点中学联考)可逆反应N2＋3H2 2NH3，
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是___b_c____。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内气体总物质的量保持不变 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内气体的密度保持不变
题组一：可逆反应的特征 1．(2019·武汉质检)对于可逆反应2SO2＋O2 2SO3 ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，经足够长的时间 后，下列有关说法中正确的是( C ) A．18O只存在于O2中 B．18O只存在于O2和SO3中 C．某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为66 D．三氧化硫的相对分子质量均为82
(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)化学平衡状态的特点
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)CaO＋CO2===CaCO3和CaCO3
高温 =====
CaO＋CO2↑互
为可逆反应( × )
(2)化学反应达到平衡状态时，各组分的浓度、百分含量