12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
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:NH2COONH42NH3g+CO2g判断该分解反应已经达到化学平衡的是()A.2(NH3)(CO2)
C.密闭容器中混合气体的密度不变
B.密闭容器中总压强不变
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(NH3)2(CO2),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rV(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
①判断某一可逆反应达到平衡的依据;
②某一可逆反应达到平衡时具有的特征。
平时做练习时遇到①的情况比较多,会习惯用①的思路思考第②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25000~30000kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:
SiO24HFg
SiF4g2H2Og148.9kJ
()()
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;化学平衡状态
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2HI(g)H2(g)I2(g)达到化学
平衡状态的是____________。
A.混合气体的颜不再变化
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1:2:1
E.容器中气体压强不变
【答案】A
【分析】A.混合气体的颜会随I2的量变化而变化,为变量;
=m(气体)
B.混合气体的密度计算公式为r
V(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N2g3H2g态的是
2NH3g已经达到平衡状
________。
A.3v正N2=v正H2
()()(
)
B.v正N2=v逆NH3D.v正N2=3v逆H2
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