1、第二节第二节 化学平衡化学平衡 第第 1 1 课时课时 化学化学平衡状态平衡状态 基础过关基础过关 114CO2与碳在高温条件下发生反应 14CO 2+C 2CO，达到平衡后，平衡混合物中含 14C 的粒子有 ( ) A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D. 14CO 2在一定条件下，使 SO2和 O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是 ( ) A.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 3一
2、定条件下，将 A、B、C 三种物质各 1 mol 通入一个密闭容器中发生反应：2A+B 2C，达到平衡时，B 的物质的量可能是 ( ) A. 1.5 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D.0 4判断 A(g)+B(g)C(g)+D(g)是否达到平衡的依据是 ( ) A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变 C.c(A)不随时间改变 D.单位时间内生成 C 和 D 的物质的量相等 5在地壳内 SiO2和 HF 存在以下平衡：SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g) H=+148.9 kJ/mol。如果上述反应在密闭容器中发生，当反应达到平衡状态时 ( )
3、A.2v (正、HF)= v (逆、H2O) B. v (H2O)= v (SiF4) C.SiO2的质量保持不变 D.反应物不再转化为生成物 6反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒温恒容条件下进行，下列情况中，反应正向进行的是 (填字母，下同)；反应逆向进行的是 ；处于平衡状态的是 ；无 法判断是否达到平衡的是 。 A.单位时间内消耗 2 mol N2，同时生成 4 mol NH3 B.单位时间内消耗 3 mol H2，同时生成 2 mol NH3 C.单位时间内生成 2 mol N2，同时生成 6 mol N-H 键 D.混合气体的密度不再随时间而改变 E.容器中气体的压强不再
4、随时间而改变 F.单位时间内生成 2 mol NH3，同时又生成 2 mol H-H 键 7(双选)一定条件下反应 2AB(g)A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是 ( ) A.单位时间内生成 n mol A2，同时消耗 2n mol AB B.容器内，3 种气体 AB、A2、B2共存 C.AB 的消耗速率等于 A2的消耗速率的 2 倍 D.容器中各组分的物质的量分数不随时间变化 8模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于 2HBr(g)H2(g)+Br2(g)反应， 下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是 ( ) 9在一定温度下，可逆反应 X(g)+3Yg)2Z(
5、g) 达到反应限度的标志是 ( ) A.Z 的生成速率和 X 的分解速率相等 B.单位时间内生成 n mo X，同时生成了 3n mol Y C.X、Y、Z 的浓度不再变化 D.X、Y、Z 的分子个数之比为 132 10在一定温度下，将 2 mol NO2气体通入恒容密闭容器中，发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g)。下列不能说明反应达到平衡的是 ( ) A.N2O4浓度不再改变 B.NO2的消耗速率等于 N2O4的生成速率 C.混合气体的颜色不变 D.混合气体中 NO2百分含量不变 11在恒温下，固定容积的密闭容器中，有可逆反应 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，可用来确 定该
6、反应已达到平衡状态的是 ( ) A.容器内压强不随时间改变 B.SO3的消耗速率与 SO2的生成速率相等 C.三种气体的分子数比为 221 D.容器内混合气体的密度不随时间改变 12如图是可逆反应 X2+3Y22Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下 列叙述正确的是 ( ) A.t1时，只有正方向反应 B.0t1，c(Z)在减小 C.t2t3，反应不再进行 D.t2t3，各物质的浓度不再发生变化 能力提升能力提升 13在 2 L 密闭容器内，800时反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变 化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(N
7、O)/ mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)如图表示 NO2的变化的曲线是 ，用 O2表示从 02 s 内该反应的平均速率 v (O2)= 。 (2)能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。 A. v正(NO2)=2 v正(O2) b.容器内压强保持不变 c. v逆(NO)=2 v正(O2) d.容器内密度保持不变 14某可逆反应在某容积为 5 L 的密闭容器中进行，在 03 min 各物质物质的量的变化情况 如图所示(A、B、C 均为气体)。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至 2 min 时，B 的平均反应速率为 。 (
8、3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。 a. v (A)=2v (B) b.容器内压强保持不变 c. v逆(A)= v正(C) d.容器内混合气体密度保持不变 (4)由如图求得 A 平衡时的转化率为 。 15(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是 ； 下列关系中能说明反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是 。 A.3v正(N2)= v正(H2) B. v正(N2)= v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D. v正(N2)=3v逆(H2) (2)在一定温度下的恒容密闭容器中， 可逆反应达到平衡状态时， 一些宏观物理量恒定不变：
9、a.各物质的浓度不变，b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c.容器内气 体压强不变，d.容器内气体密度不变，e.容器内气体颜色不变。 能说明反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有 ； 能说明反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有 ； 能说明反应 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有 。 (3)已知 N2O4(g)2NO2(g) H0，现将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意 图不能说明反应达到平衡状态的是 。 参考答案 基础过关基础过关 1 【答案】C 【解析】14CO2发生该反应时生成物 CO 中含 14C，反应
10、逆向进行时，所得 CO 2和 C 中也均 含 14C，结合上述分析，三种物质中均含14C。 2 【答案】A 【解析】 SO2和 O2在密闭容器中开始发生反应时， 反应物浓度最大， 具有最大的正向速率， 随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物浓度增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐 渐增大，当正、逆反应速率相等时，达到化学平衡状态，但正、逆反应速率均不为零。 3 【答案】B 【解析】可逆反应不能进行彻底，若反应正向进行彻底，则 B 为 0.5 mol；若反应逆向进行 彻底，则 B 为 1.5 mol。故平衡时，0.5 moln(B)1.5 mol。 4 【答案】C 【解析】 该反应前后气体总体
11、积相等， 压强始终不变， 根据压强不变不能判断是否达到平衡， A 项错误； 气体总质量和体积不变， 混合气体密度恒定， 不能判断是否达到平衡， B 项错误； 各组分或 c(A)保持不变时，达到平衡状态，C 项正确；生成 C 和 D 的物质的量始终相等， 无法判断是否达到平衡状态，D 项错误。 5 【答案】C 【解析】当 v (正、HF)=2 v (逆、H2O)时达到平衡状态，A 项错误；v (H2O)= v (SiF4)没有说 明方向，且不符合化学计量数之比，B 项错误；当 SiO2质量保持不变时，即各组分浓度均 保持不变，达到平衡状态，C 项正确；达到平衡状态时反应物转化为生成物速率与生成物
12、转 化为反应物速率相等，D 项错误。 6 【答案】F C E ABD 【解析】A 项，消耗 2 mol N2的同时一定生成 4 mol NH3,无法判断是否达到平衡；B 项，单 位时间内无论是否平衡，消耗 3 mol H2的同时均生成 2 mol NH3,无法判断是否达到平衡；C 项， 生成 6 mol NH 键即生成 2 mol NH3， 反应消耗 1 mol N2， 即 v (N2消耗) v (H2生成)，故反应正向进行。 7 【答案】CD 【解析】该反应无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内生成 n mol A2,同时消耗 2n mol AB，A 项错误；容器内 3 种气体 AB、A2、
13、B2共存，无法判断是否达到平衡状态，B 项错 误；AB 的消耗速率等于 A2的消耗速率的 2 倍，正、逆反应速率相等，此时达到平衡状态， C 项正确； 容器中各组分的物质的量分数不随时间变化， 说明反应达到平衡状态， D 项正确。 8 【答案】C 【解析】可逆反应中反应物与生成物同时存在。 9 【答案】C 【解析】Z 的生成速率与 X 的分解速率相等，都是正反应速率且速率之比不等于化学计量 数之比，没有达到平衡状态，故 A 错误；单位时间内生成 n mol X，同时生成 3n mol Y，都 是逆反应，不能说明正逆反应速率相等，故 B 错误；各组分浓度不变，说明正逆反应速率 相等，反应达到平衡
14、状态，故 C 正确；平衡时各物质的分子数关系取决于反应起始物质的 量以及转化的程度，不能用来判断是否达到平衡状态，故 D 错误。 10 【答案】B 【解析】N2O4浓度不再改变，反应达到平衡状态，A 说法正确；NO2的消耗速率和 N2O4的 生成速率均为正反应速率，不能作为平衡标志，B 说法错误；混合气体的颜色不变，NO2 的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C 说法正确；混合气体中 NO2百分含量不变， 反应达到平衡状态，D 说法正确。 11 【答案】A 【解析】该反应为气体体积增大的反应，压强为变量，当容器内压强不随时间改变时，该反 应达到平衡状态， A 正确； SO3的消耗速率与 SO
15、2的生成速率相等， 表示的都是正反应速率， 无法判断平衡状态，B 错误；三种气体的分子数比为 221，无法判断各组分的浓度是否 继续变化，则无法判断是否达到平衡状态，C 错误；该反应中混合气体的密度为定值，无法 根据容器内混合气体的密度判断平衡状态，D 错误。 12 【答案】D 【解析】根据 v-t 图像，对于该可逆反应 t1时刻正逆反应都在进行，0t1时段 v正 v逆，c(Z) 在增大；t2时刻 v正= v逆，说明反应达到化学平衡状态；t2t3时段，反应仍在进行，但由于 v正= v逆，所以各物质的浓度不再发生变化。 能力提升能力提升 13 【答案】(1)b 1.5 10-3 mol/(L s
16、) (2)bc 【解析】(1)根据 n(NO)变化，可确定 5 s 内 NO2增加了 0.013 mol，c(NO2)从 0 增加至 0.0065 mol/L，即曲线 b 可表示 NO2的变化；根据 02 s 内数据可求出 v (NO)=3 10-3 mol/(L s)，根据化学计量数关系可确定 v (O2)=1.5 10-3 mol/(L s)。 (2)a.只能说明平衡正向进行的速率关系， 无法确定是否平衡； b.反应中气体的物质的量减小， 当压强不再发生变化时，达到平衡状态；c.转化成同种物质表示的正、逆反应速率相等，达 到平衡状态；d.气体的质量和容器容积始终不变，即气体的密度始终不变，
17、无法判断是否达 到平衡。 14 【答案】(1)2A+B2C (2)0.1mol L-1 min-1 (3)bc (4)40% 【解析】 (1)结合图像可知 2 min 内消耗 A、 B 分别为 2 mol 和 1 mol， 生成 C 为 2 mol， 即 A、 B、C 的物质的量变化之比为 212，则该反应的化学方程式为 2A+B2C。 (2)2 min 内 v (B)=0.1 mol L-1 min-1。 (3)没有指明反应的方向，不能判断达到平衡状态，a 错误；反应前后气体总体积不等，当容 器中压强保持不变时达到平衡状态，b 正确；方程式中 A、C 化学计量数相同，当 v逆(A)= v正(
18、C)时达到平衡状态，c 正确；容器容积恒定、气体质量恒定，则混合气体密度始终保持 不变，不能由此判断是否达到平衡状态，d 错误。 (4)起始时 A 为 5 mol，反应中消耗 2 mol A，则 A 平衡时的转化率为 2/5 100%=40%。 15 【答案】(1)正反应速率与逆反应速率相等 C (2) abc abe abce (3)B 【解析】(1)可逆反应达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等；2v正(H2)=3v逆(NH3) 可判断 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态，C 项正确。 (2)由于在恒容条件下发生反应，中反应在反应前后气体的质量不变，因此不能用气 体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态； 中反应是一个气体体积不变的反应， 反 应前后气体的压强保持不变， 也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态； 中反应 无有色气体，因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。 (3)A 项，气体的物质的量增加，恒压时容器容积增大，混合气体密度减小，当密度不再发 生变化时达到平衡状态；B 项，对于一个特定反应，H 固定不变，不能作为判断反应是否 达到平衡状态的依据；C 项，在 t1时刻，2v正(N2O)= v逆(NO2)，反应达到平衡状态；D 项， 当 N2O4的转化率不再发生变化时，反应达到平衡状态。