高中化學(xué)平衡高考易錯(cuò)經(jīng)典試題與總結(jié)

1、、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，判斷依據(jù)主要有兩個(gè)方面：一是用同種物質(zhì)濃度變化表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，或用不同種物質(zhì)濃度變化表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相當(dāng)(其比值等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量之比)；二是平衡混合物中各組分的濃度保持不變。例1在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2c(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A. C的生成速率與 C的分解速率相等B,單位時(shí)間生成 n mol A ,同時(shí)生成 3n mol BA、B、C的濃度不再變化A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2分析 A選項(xiàng)中同一物質(zhì)C的生成速率與分解速率相等(即正、逆反應(yīng)速率相等)和C 選項(xiàng)中A、B、C的濃

2、度不再變化，都是化學(xué)平衡的標(biāo)志。而 B選項(xiàng)中的說法符合反應(yīng)中任 何時(shí)刻的情況，D選項(xiàng)則是反應(yīng)中可能的一種特定情況，不一定是平衡狀態(tài)。所以答案為A、Co由于化學(xué)平衡時(shí)，平衡混合物中各組分的濃度保持不變，此時(shí)有氣體參加或生成的反應(yīng)體系的壓強(qiáng)也保持不變。但在容積不變的情況下，對(duì)于An(g) = 0的反應(yīng)，體系壓強(qiáng)始終不隨時(shí)間變化，只有對(duì)于 An(g)豐0的反應(yīng)，體系壓強(qiáng)不變才能作為達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志。例2在一定溫度下，向 a L密閉容器中加入1 mol X 氣體和2 mol Y 氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度

3、不隨時(shí)間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為 1:2:2D.單位時(shí)間消耗 0.1 mol X 同時(shí)生成0.2 mol Z分析 由于反應(yīng)的An(g)前，容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化是平衡的標(biāo)志，另外參照判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡的兩個(gè)主要依據(jù)，正確答案為A、B。二、化學(xué)平衡常數(shù)的初步認(rèn)識(shí)高考對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的要求主要是初步認(rèn)識(shí)其含義及影響因素，并能用化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)進(jìn)行定量的判斷。例3在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：t C70080083010001200K0.60.91.01.72.6

4、回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K =。(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。(3)(略)。(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：C(CO2) c(H2)= c(CO) C(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為C。分析 (1)對(duì)于化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)是生成物的濃度乘積除以反應(yīng)物的濃度乘積所得的比；(2)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一般只隨溫度的改變而改變，吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減??；(4)當(dāng)c(CO 2) c(H 2)= c(CO) c(H2O)時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù) K =1 。例4高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下：FeO(s)+CO(g

5、) Fe(s)+CO 2(g)(正反應(yīng)是吸熱反應(yīng))，其平衡常數(shù)可表示為K = c(CO2)/c(CO),已知1100 C時(shí)K =0.263 。(1)溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值 ;平衡常數(shù)K彳1(選填“增大” “減小”或“不變”)。(2)1100 C時(shí)測(cè)得高爐中 c(CO2)=0.025 mol L-1、c(CO)=0.1 mol L-1 ,在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài) (選填“是”或“否”)，此時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率是v正 v逆(選填“大于” “小于”或“等于”)，其原因是 o分析 (1)由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)將隨溫度的升高而增大；(2)由

6、于此時(shí) c(CO2)/c(CO)= 0.025 molL-1 / 0.1 mol L-1 =0.25 率=0.263，所以反應(yīng)不處于平衡狀態(tài)，又因?yàn)?0.25 b分析 保持溫度不變，容器體積增大一倍， 即為減小壓強(qiáng)的過程， 平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度不是原來的 1/2 (50%)而是60%,因此平衡向生成B的方向移動(dòng)。答案為 A、Co例7在某溫度下，反應(yīng) ClF(g)+F 2(g)ClF3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡。下列說法正確的是A.溫度不變，縮小體積，ClF的轉(zhuǎn)化率增大B.溫度不變，增大體積，C1F3的產(chǎn)率提高C.升高溫度，增大體積，有利于平

7、衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.降低溫度，體積不變，F(xiàn)2的轉(zhuǎn)化率降低分析題中反應(yīng)是一個(gè)正反應(yīng)為放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)。(積(即增大壓強(qiáng))，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，積(即減小壓強(qiáng))，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，(即減小壓強(qiáng))，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；(移動(dòng)，F(xiàn)2的轉(zhuǎn)化率增大。所以答案為 AoA)溫度不變，縮小體C1F的轉(zhuǎn)化率增大；(B)溫度不變，增大體C1F3的產(chǎn)率降低；(C)升高溫度，增大體積D)降低溫度，體積不變，平衡向正反應(yīng)方向值得注意的是，對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變不能使其平衡發(fā)生移動(dòng)；催化劑只能以同等程度改變正、逆反應(yīng)的速率，而改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。例8壓

8、強(qiáng)變化不會(huì)使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生移動(dòng)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個(gè)反應(yīng)中，只有 A對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)前后氣體體積不變，所以答案為Ao45 s時(shí)，達(dá)到例9二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應(yīng)進(jìn)行到平衡（NO 2濃度約為0.0125 mol L-1）。圖1中的曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。1t杳二M也依幅度與向同的美系(trvVL； 0,945 U料 a .ci- tj jrit- 口際

9、 fl,CIS 0.C1D a.me O.w:0與I?！奔犹K更y門M三(J/C 6S 70 m寸制JI圖1（1）（略）；（2）若反應(yīng)延續(xù)至 70 s ,請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出 25 s至70 s的反應(yīng)進(jìn)程曲線；（3）若在反應(yīng)開始時(shí)加入催化劑（其他條件都不變），請(qǐng)?jiān)趫D上用虛線畫出加催化劑的反應(yīng)進(jìn)程曲線；（4）（略）。分析 （2）從 25 s 至IJ 45 s , NO 2 的濃度從 0.016 mol L-1 減小到 0.0125 mol L-1 , 45s以后，NO 2的濃度不再變化；（3）加入催化劑，反應(yīng)速率增大，NO 2的濃度下降較快，但平衡時(shí)混合物的組成不變，即NO 2濃度仍為0.0125

10、mol L-1 （答案如圖2）。一氫(餐及局附制加火箏fl.mD1力gm界中4&%1， 0.4 A t-*Qa2.根據(jù)化學(xué)平衡的移動(dòng)推斷外界條件的變化這類試題往往需要根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行逆向推理。例10反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，在不同溫度(Ti和T2)及壓強(qiáng)(pi和P2)下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n (Z)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖3所示。下述判斷正確的是Ti T2, p 1 p2圖 3口 丁 丁Ti p2Ti T2, pi p2Ti T2, p i T2；溫度為T2時(shí)，從pi到p2 (圖3中上面兩條曲線)，n (Z)減小，所以從 pi到p2是減壓 過程，pi p2。因此答

11、案為Co3.根據(jù)平衡移動(dòng)的意向選擇反應(yīng)條件這類試題往往也需要根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)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)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。在測(cè)定NO 2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，下列條件中較為適宜的是A.溫度 130 C、壓強(qiáng) 3.03 X105 PaB.溫度 25 C、壓強(qiáng) 1.01 X105 PaC.溫度 130 C、壓強(qiáng) 5.05 X104 PaD.溫度 0 C、壓強(qiáng) 5.05 X104 Pa分析 要測(cè)定NO 2的相對(duì)分子質(zhì)量，應(yīng)盡量使N2O4轉(zhuǎn)化為NO 2,即使化學(xué)平衡向左移動(dòng)。根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)應(yīng)選擇較高溫度和較低壓強(qiáng)，答案為 Co例12反應(yīng)2A(g) 4

12、 2B(g)+E(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))達(dá)到平衡時(shí)，要使正反應(yīng)速率降低，A的濃度增大，應(yīng)采取的措施是A,加壓B,減壓C.減小E的濃度D.降溫分析 加壓，正反應(yīng)速率增大；減壓， A的濃度減?。粶p小 E的濃度，正反應(yīng)速率和 A的濃度均減??；降溫，正反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動(dòng)，A的濃度增大。答案為 D。例13在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中，有一個(gè)可左右滑動(dòng)的密封隔板，兩側(cè)分別進(jìn)行如圖4所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下：A、B和C均為4.0 mol , D為6.5 mol , F為2.0 mol ,設(shè)E為x mol。當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡，并且隔板恰

13、好處于正中位置。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)若x = 4.5 ,則右側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向 (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行，則 x的最大取值應(yīng)小于 (2)(略)。分析 (1)左側(cè)是氣體體積不變的反應(yīng)，按題意共有氣體12 mol ,而右側(cè)當(dāng)x = 4.5時(shí)，起始共有氣體 6.5 mol + 2.0 mol + 4.5 mol =13 mol 12 mol,因此，要保持隔板位于中間，只能向氣體體積減小的方向(即正反應(yīng)方向)進(jìn)行，使平衡時(shí)的總物質(zhì)的量也為12 mol 。若要維持這個(gè)方向，應(yīng)有 6.5 mol + 2.0 mol + x mol 12 mol ,即 x 3.5

14、mol , 這是x的最小值。x的最大值可由達(dá)到平衡時(shí)右側(cè)總物質(zhì)的量為12 mol求得。設(shè)平衡時(shí) E物質(zhì)消耗2 a mol ,則有：D + 2E 2F起始(mol )6.5 x 2.0平衡(mol ) 6.5- ax-2 a2.0+2 a因?yàn)?6.5-a) + (x-2 a) + (2.0+2 a) = 12 ,而且 x-2 a 0 ,所以 x c =、d=；(2)若只改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動(dòng)，該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)：A 、B D o(3)若只升高溫度，反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達(dá)到相等，則該反應(yīng)為反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。分析 (1)由化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)

15、量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化之比可知，a : b : c : d=n: n/2: 3 n/2: n=2:1:3:2 。 (2)改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率發(fā)生變化，說明反應(yīng)體系中有氣態(tài)物質(zhì)；而平衡不移動(dòng)，說明反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的體積相同；又因?yàn)镃為固體，則B為固體或液體，A、D均為氣體。(3)升高溫度后各物質(zhì)的量又恢復(fù)至起始狀態(tài)， 則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向是吸熱方向，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。.用平衡的觀點(diǎn)解釋實(shí)驗(yàn)事實(shí)這類試題主要是要求用化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)解釋生產(chǎn)和生活中遇到的相關(guān)事實(shí)，屬于STS類試題。例16 近年來，某些自來水廠在用液氯進(jìn)行消毒處理時(shí)還加入少量液氨，其反應(yīng)

16、的化學(xué)方程式：NH 3+HClO =-H2O+NH 2Cl (一氯氨)，NH 2Cl較HClO 穩(wěn)定，試分析加液氨能延長(zhǎng)液氯殺菌時(shí)間的原因是 o分析 加入液氨，平衡 NH 3 + HClOH2O + NH 2Cl正向移動(dòng)，使 HClO 以較穩(wěn) 定的NH 2CI的形式存在。當(dāng)需要 HClO (即消耗HC1O )時(shí)，平衡左移，產(chǎn)生起殺菌作用的 HC1O。四、化學(xué)平衡狀態(tài)的比較這一般要求比較不同條件下的同一反應(yīng)，在達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)反應(yīng)進(jìn)行程度(轉(zhuǎn)化率)的大小。例17 體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和。2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+ 02 k32SO3并達(dá)到平衡。在這過程中

17、，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率A.等于p% B.大于p% C.小于p%D.無法判斷分析 2SO2+ O2 4 2SO 3為氣體體積縮小的反應(yīng)，甲保持體積不變，乙保持壓強(qiáng)不變，這樣乙相對(duì)甲來說相當(dāng)于加壓，則平衡右移，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，答案為 Bo另外，對(duì)于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，都能達(dá)到平衡狀態(tài)。在其他條件不變的情況下，若要達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，主要取決于起始時(shí)反應(yīng) 物和生成物的配比。如果將所給各物質(zhì)配比按化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比折合成原來所 給的物質(zhì)時(shí)，配比與原先完全相同，就能達(dá)到相同的

18、平衡狀態(tài)。例18 在一定溫度下，把 2 mol SO 2和1 mol O 2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2 + O 22SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的 SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如果 a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若 a=0 , b =0 ,貝U c =。(2)若 a=0.5 ,貝U b =和 c =。a、b、c取值必須滿足的一般條件是（用兩個(gè)方程式表示，其中一

19、個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c）分析 （1）將2 mol SO 2和1 mol O 2折合成SO3時(shí)為2 mol。(2)2SO2 +O2 一士 2SO3原配比（mol ）210變化（mol ）2-0.50.751.5新配比（mol ）0.50.251.5貝U有 b =0.25 ,c =1.5o(3)2SO2 +O2 =士 2SO3原配比（mol ）210變化（mol ）cc/2c新配比（mol ）abc則有a + c =2,b + c/2=1 。五、化學(xué)平衡的計(jì)算可逆反應(yīng)發(fā)生至平衡狀態(tài)過程中各物質(zhì)的變化量，反應(yīng)體系壓強(qiáng)和密度等的變化，平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量及體積分?jǐn)?shù)等，都是有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的重

20、要依據(jù)。但一般不涉及化學(xué)平衡常數(shù)。具體計(jì)算的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：.計(jì)算反應(yīng)的起始用量例19 某體積可變的密閉容器， 盛有適量A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A + 3B 胃二20,若維持溫度和壓強(qiáng)不變，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，容器的體積為V L,其中C氣體的體積分?jǐn)?shù)為10% ,下列推斷正確的是原混合氣體的體積為1.2 V L原混合氣體的體積為1.1 V L反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體 A消耗掉0.05 V L反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體B消耗掉0.05 V LA.B.C.D.分析由于平衡時(shí)容器體積為V L,所以C為0.1 V L, A、B共(V-0.1 V) L =0.9 VL。因?yàn)榉磻?yīng)A + 3B =金2C中，

21、A、B、C的體積比為1:3:2 ,則反應(yīng)中的體積變化為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，原混合氣體的體 積為 0.2 V L + 0.9 V L = 1.1 V L。答案為 Ao.計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率例20 X、Y、Z為三種氣體，把 a mol X和b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng) X + 2Y =4 2Z ,達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足n(X) + n(Y) = n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為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 設(shè)參加反應(yīng)的 Y的物質(zhì)的量為n,則有X + 2Y = 2Z起始(mol ) a b 0平衡(mol )a-n/2b-nn由于 n(X) + n(Y) = n(Z),則有(a-n/2 ) + (b-n) = n, n =2( a + b)/5 ,所以 丫 的轉(zhuǎn) 化率為:2(a + b )/5/ bx100%=2( a + b)/5b X100% 。例21 在5 L的密閉容器中充入 2 mol A 氣體和1 mol B氣體，在一定條件下發(fā)生反 應(yīng)：2A(g) + B(g) 2C(g),達(dá)平衡時(shí)，在相同溫度下測(cè)得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的5/6 ,則A的轉(zhuǎn)化率為A. 67%B. 50%C. 25%D . 5%分析 同