高中化学平衡高考易错经典试题与总结

1、、化学平衡状态的判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态，判断依据主要有两个方面：一是用同种物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率相等，或用不同种物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率相当(其比值等于化学方程式中相应的化学计量之比)；二是平衡混合物中各组分的浓度保持不变。例1在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2c(g)达到平衡的标志是A. C的生成速率与 C的分解速率相等B,单位时间生成 n mol A ,同时生成 3n mol BA、B、C的浓度不再变化A、B、C的分子数比为1:3:2分析 A选项中同一物质C的生成速率与分解速率相等(即正、逆反应速率相等)和C 选项中A、B、C的浓

2、度不再变化，都是化学平衡的标志。而 B选项中的说法符合反应中任 何时刻的情况，D选项则是反应中可能的一种特定情况，不一定是平衡状态。所以答案为A、Co由于化学平衡时，平衡混合物中各组分的浓度保持不变，此时有气体参加或生成的反应体系的压强也保持不变。但在容积不变的情况下，对于An(g) = 0的反应，体系压强始终不随时间变化，只有对于 An(g)丰0的反应，体系压强不变才能作为达到化学平衡的标志。例2在一定温度下，向 a L密闭容器中加入1 mol X 气体和2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度

3、不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为 1:2:2D.单位时间消耗 0.1 mol X 同时生成0.2 mol Z分析 由于反应的An(g)前，容器内压强不随时间变化是平衡的标志，另外参照判断可逆反应是否达到平衡的两个主要依据，正确答案为A、B。二、化学平衡常数的初步认识高考对化学平衡常数的要求主要是初步认识其含义及影响因素，并能用化学平衡常数对反应是否处于平衡状态进行定量的判断。例3在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t C70080083010001200K0.60.91.01.72.6

4、回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =。(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。(3)(略)。(4)某温度下，平衡浓度符合下式：C(CO2) c(H2)= c(CO) C(H2O),试判断此时的温度为C。分析 (1)对于化学计量数均为1的可逆反应，其平衡常数是生成物的浓度乘积除以反应物的浓度乘积所得的比；(2)可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；(4)当c(CO 2) c(H 2)= c(CO) c(H2O)时,反应的平衡常数 K =1 。例4高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g

5、) Fe(s)+CO 2(g)(正反应是吸热反应)，其平衡常数可表示为K = c(CO2)/c(CO),已知1100 C时K =0.263 。(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值 ;平衡常数K彳1(选填“增大” “减小”或“不变”)。(2)1100 C时测得高炉中 c(CO2)=0.025 mol L-1、c(CO)=0.1 mol L-1 ,在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态 (选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v正 v逆(选填“大于” “小于”或“等于”)，其原因是 o分析 (1)由于正反应是吸热反应，平衡常数将随温度的升高而增大；(2)由

6、于此时 c(CO2)/c(CO)= 0.025 molL-1 / 0.1 mol L-1 =0.25 率=0.263，所以反应不处于平衡状态，又因为 0.25 b分析 保持温度不变，容器体积增大一倍， 即为减小压强的过程， 平衡向气体体积增大的方向移动。达到新的平衡时，B的浓度不是原来的 1/2 (50%)而是60%,因此平衡向生成B的方向移动。答案为 A、Co例7在某温度下，反应 ClF(g)+F 2(g)ClF3(g)(正反应为放热反应)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是A.温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大B.温度不变，增大体积，C1F3的产率提高C.升高温度，增大体积，有利于平

7、衡向正反应方向移动D.降低温度，体积不变，F2的转化率降低分析题中反应是一个正反应为放热、体积缩小的可逆反应。(积(即增大压强)，平衡向正反应方向移动，积(即减小压强)，平衡向逆反应方向移动，(即减小压强)，平衡向逆反应方向移动；(移动，F2的转化率增大。所以答案为 AoA)温度不变，缩小体C1F的转化率增大；(B)温度不变，增大体C1F3的产率降低；(C)升高温度，增大体积D)降低温度，体积不变，平衡向正反应方向值得注意的是，对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变不能使其平衡发生移动；催化剂只能以同等程度改变正、逆反应的速率，而改变反应达到平衡所需要的时间，但不能使化学平衡发生移动。例8压

8、强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是A. H2(g)+I 2 (g) 2HI (g)B. 3H2(g)+N 2(g) 2NH 3(g)C. 2SO 2(g)+O 2(g) 2SO3 (g)D. C(s)+CO 2(g) 2CO(g)分析 4个反应中，只有 A对应的化学反应前后气体体积不变，所以答案为Ao45 s时，达到例9二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到平衡（NO 2浓度约为0.0125 mol L-1）。图1中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25 s内的反应进程。1t杳二M也依幅度与向同的美系(trvVL； 0,945 U料 a .ci- tj jrit- 口际

9、 fl,CIS 0.C1D a.me O.w:0与I。”加苏更y门M三(J/C 6S 70 m寸制JI图1（1）（略）；（2）若反应延续至 70 s ,请在图中用实线画出 25 s至70 s的反应进程曲线；（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加催化剂的反应进程曲线；（4）（略）。分析 （2）从 25 s 至IJ 45 s , NO 2 的浓度从 0.016 mol L-1 减小到 0.0125 mol L-1 , 45s以后，NO 2的浓度不再变化；（3）加入催化剂，反应速率增大，NO 2的浓度下降较快，但平衡时混合物的组成不变，即NO 2浓度仍为0.0125

10、mol L-1 （答案如图2）。一氢(餐及局附制加火筝fl.mD1力gm界中4&%1， 0.4 A t-*Qa2.根据化学平衡的移动推断外界条件的变化这类试题往往需要根据勒夏特列原理进行逆向推理。例10反应2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应)，在不同温度(Ti和T2)及压强(pi和P2)下，产物Z的物质的量n (Z)与反应时间t的关系如图3所示。下述判断正确的是Ti T2, p 1 p2图 3口 丁 丁Ti p2Ti T2, pi p2Ti T2, p i T2；温度为T2时，从pi到p2 (图3中上面两条曲线)，n (Z)减小，所以从 pi到p2是减压 过程，pi p2。因此答

11、案为Co3.根据平衡移动的意向选择反应条件这类试题往往也需要根据勒夏特列原理进行逆向推理。例ii二氧化氮存在下列平衡：2NO 2(g)三n N 204(g)(正反应为放热反应)。在测定NO 2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是A.温度 130 C、压强 3.03 X105 PaB.温度 25 C、压强 1.01 X105 PaC.温度 130 C、压强 5.05 X104 PaD.温度 0 C、压强 5.05 X104 Pa分析 要测定NO 2的相对分子质量，应尽量使N2O4转化为NO 2,即使化学平衡向左移动。根据反应的特点应选择较高温度和较低压强，答案为 Co例12反应2A(g) 4

12、 2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是A,加压B,减压C.减小E的浓度D.降温分析 加压，正反应速率增大；减压， A的浓度减小；减小 E的浓度，正反应速率和 A的浓度均减小；降温，正反应速率减小，平衡逆向移动，A的浓度增大。答案为 D。例13在一个容积固定的反应器中，有一个可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图4所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4.0 mol , D为6.5 mol , F为2.0 mol ,设E为x mol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰

13、好处于正中位置。请填写以下空白：(1)若x = 4.5 ,则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则 x的最大取值应小于 (2)(略)。分析 (1)左侧是气体体积不变的反应，按题意共有气体12 mol ,而右侧当x = 4.5时，起始共有气体 6.5 mol + 2.0 mol + 4.5 mol =13 mol 12 mol,因此，要保持隔板位于中间，只能向气体体积减小的方向(即正反应方向)进行，使平衡时的总物质的量也为12 mol 。若要维持这个方向，应有 6.5 mol + 2.0 mol + x mol 12 mol ,即 x 3.5

14、mol , 这是x的最小值。x的最大值可由达到平衡时右侧总物质的量为12 mol求得。设平衡时 E物质消耗2 a mol ,则有：D + 2E 2F起始(mol )6.5 x 2.0平衡(mol ) 6.5- ax-2 a2.0+2 a因为(6.5-a) + (x-2 a) + (2.0+2 a) = 12 ,而且 x-2 a 0 ,所以 x c =、d=；(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A 、B D o(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的物质的量又达到相等，则该反应为反应(填“放热”或“吸热”)。分析 (1)由化学方程式中化学计

15、量数之比等于反应中各物质的物质的量的变化之比可知，a : b : c : d=n: n/2: 3 n/2: n=2:1:3:2 。 (2)改变压强，反应速率发生变化，说明反应体系中有气态物质；而平衡不移动，说明反应前后气态物质的体积相同；又因为C为固体，则B为固体或液体，A、D均为气体。(3)升高温度后各物质的量又恢复至起始状态， 则平衡向逆反应方向移动，即逆反应方向是吸热方向，正反应是放热反应。.用平衡的观点解释实验事实这类试题主要是要求用化学平衡移动原理(勒夏特列原理)解释生产和生活中遇到的相关事实，属于STS类试题。例16 近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应

16、的化学方程式：NH 3+HClO =-H2O+NH 2Cl (一氯氨)，NH 2Cl较HClO 稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是 o分析 加入液氨，平衡 NH 3 + HClOH2O + NH 2Cl正向移动，使 HClO 以较稳 定的NH 2CI的形式存在。当需要 HClO (即消耗HC1O )时，平衡左移，产生起杀菌作用的 HC1O。四、化学平衡状态的比较这一般要求比较不同条件下的同一反应，在达到化学平衡时反应进行程度(转化率)的大小。例17 体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和。2,在相同温度下发生反应：2SO2+ 02 k32SO3并达到平衡。在这过程中

17、，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率A.等于p% B.大于p% C.小于p%D.无法判断分析 2SO2+ O2 4 2SO 3为气体体积缩小的反应，甲保持体积不变，乙保持压强不变，这样乙相对甲来说相当于加压，则平衡右移，SO2的转化率增大，答案为 Bo另外，对于一定条件下的某一可逆反应，无论从正反应开始还是从逆反应开始，都能达到平衡状态。在其他条件不变的情况下，若要达到相同的平衡状态，主要取决于起始时反应 物和生成物的配比。如果将所给各物质配比按化学方程式中的化学计量数之比折合成原来所 给的物质时，配比与原先完全相同，就能达到相同的

18、平衡状态。例18 在一定温度下，把 2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 + O 22SO3,当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的 SO2、O2和SO3的物质的量。如果 a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若 a=0 , b =0 ,贝U c =。(2)若 a=0.5 ,贝U b =和 c =。a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一

19、个只含a和c,另一个只含b和c）分析 （1）将2 mol SO 2和1 mol O 2折合成SO3时为2 mol。(2)2SO2 +O2 一士 2SO3原配比（mol ）210变化（mol ）2-0.50.751.5新配比（mol ）0.50.251.5贝U有 b =0.25 ,c =1.5o(3)2SO2 +O2 =士 2SO3原配比（mol ）210变化（mol ）cc/2c新配比（mol ）abc则有a + c =2,b + c/2=1 。五、化学平衡的计算可逆反应发生至平衡状态过程中各物质的变化量，反应体系压强和密度等的变化，平衡时各组分的物质的量及体积分数等，都是有关化学平衡计算的重

20、要依据。但一般不涉及化学平衡常数。具体计算的内容包括以下几个方面：.计算反应的起始用量例19 某体积可变的密闭容器， 盛有适量A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A + 3B 胃二20,若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L,其中C气体的体积分数为10% ,下列推断正确的是原混合气体的体积为1.2 V L原混合气体的体积为1.1 V L反应达到平衡时气体 A消耗掉0.05 V L反应达到平衡时气体B消耗掉0.05 V LA.B.C.D.分析由于平衡时容器体积为V L,所以C为0.1 V L, A、B共(V-0.1 V) L =0.9 VL。因为反应A + 3B =金2C中，

21、A、B、C的体积比为1:3:2 ,则反应中的体积变化为0.05V L、0.15 V L 和 0.1 V L, A、B 共消耗 0.05 V L + 0.15 V L = 0.2 V L，原混合气体的体 积为 0.2 V L + 0.9 V L = 1.1 V L。答案为 Ao.计算反应物的转化率例20 X、Y、Z为三种气体，把 a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应 X + 2Y =4 2Z ,达到平衡时，若它们的物质的量满足n(X) + n(Y) = n(Z),则Y的转化率为A. (a + b)/5 X100%B, 2( a + b)/5b X100%C. 2( a + b

22、)/5 X100%D. (a + b)/5b X100%分析 设参加反应的 Y的物质的量为n,则有X + 2Y = 2Z起始(mol ) a b 0平衡(mol )a-n/2b-nn由于 n(X) + n(Y) = n(Z),则有(a-n/2 ) + (b-n) = n, n =2( a + b)/5 ,所以 丫 的转 化率为:2(a + b )/5/ bx100%=2( a + b)/5b X100% 。例21 在5 L的密闭容器中充入 2 mol A 气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反 应：2A(g) + B(g) 2C(g),达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6 ,则A的转化率为A. 67%B. 50%C. 25%D . 5%分析 同