1、 第07讲 化学平衡状态的建立1.变化观念与平衡思想:从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。2.证据推理与模型认知:熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。一、化学平衡状态的建立1可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向 方向进行, 又能向 方向进行的反应。(2)特征2化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:N23H22NH3如图1所示,N2与H2发生反应。随着反应的进行,体系中N2和H2的浓度逐渐 ,v正逐渐 ,而NH3的浓度逐渐 ,v逆逐渐 ,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正 v逆,反应达到平衡。如图2所示,NH3
2、发生分解反应。随着反应的进行,体系中NH3的浓度逐渐 ,v逆逐渐 ,而N2和H2的浓度逐渐 ,v正逐渐 ,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正 v逆,反应达到平衡。通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径无关。3化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率 时,反应物和生成物的 均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。4化学平衡状态的特征二、化学平衡状态的判断方法1用本质特征判断判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v正v逆。(1)同一种物质:该物质的 速率等于它的 速率。(2)不同的物质
3、:速率之比等于化学方程式中各物质的 之比,但必须是 方向的速率。2用宏观特征判断判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。(1)各组成成分的 、 、 、体积(气体)、 均保持不变。(2)各组成成分的 、 、气体的体积分数均保持不变。(3)反应物的 、产物的 保持不变。3用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项(1)恒温恒容条件下,用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时,要特别关注反应前后气体分子总数的变化,如:mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)是否平衡压强当mnpq时,总压强一定(其他条件一定) 当mnpq时,总压强一定(其他条件一定) 混合气体的当
4、mnpq时,一定 当mnpq时,一定 (2)恒温恒容条件下,用“混合气体的密度”判断平衡状态时,要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应,如关注各物质的状态是否平衡密度C(s)CO2(g)2CO(g)(一定) N2(g)3H2(g)2NH3(g)(一定) H2(g)I2(g)2HI(g)(一定) 考点01 可逆反应的理解【例1】下列反应属于可逆反应的是A盐酸与溶液的中和反应B吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成的反应C溶于水D溶于水【变式1-1】对于反应,下列有关说法错误的是A该反应同时向生成HI和生成的方向进行B该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中C该反应中生成HI的反应与
5、生成的反应的条件相同D该反应中不可能全部转化为H1【变式1-2】对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下,向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。向容器中充入S18O2和NO2,证明NO2、SO2的反应是可逆反应的是A每消耗1molNO2同时消耗1molSO2B一段时间后容器中存在S18O3C一段时间后容器中存在N18O2D一段时间后SO3的浓度保持不变考点02 化学平衡状态的含义【例2】下列说法中不正确的是()A当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度B当一个可逆反应达到平衡状态
6、时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C可以通过控制反应条件,使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3D化学反应的限度可以通过改变条件来改变【变式2-1】可逆反应达到平衡的重要特征是()A反应停止了B正、逆反应的速率均为零C正、逆反应都还在继续进行D正、逆反应的速率相等【变式2-2】下列理解不正确的是A化学平衡是一个动态平衡B化学平衡研究的对象主要是可逆反应C化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题D化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言考点03 化学平衡状态的判断【例3】可逆反应N2+3H22NH3在
7、密闭容器中进行一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是AN2、H2不再化合BN2、H2、NH3浓度不再变化CN2、H2、NH3的速率之比为1:3:2D改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化【变式3-1】在密闭容器里发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g),当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变反应速率A:B:C:D=m:n:p:q单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应ABCD【变式3-2】已知,下列能作为反应达到平衡状态标志的是A恒温恒容时,体系的压强不再
8、变化B消耗2molB的同时生成3molCCDB、C的物质的量浓度之比等于231反应进行到一定程度时,存在于A和中B中C中D中2下列反应不是可逆反应的是ACO2H2O=H2CO3和H2CO3=CO2H2OB2H2O2H2O2和2H2+O22H2OC2SO2O2 2SO3和2SO3 2SO2O2DH2I2 2HI和2HIH2I23汽车尾气污染已成为突出的环境问题。反应2NO+2CO2CO2+N2可用于净化汽车尾气。一定条件下,该反应进行一段时间后,各物质的浓度均不再变化,此时A反应完全停止B反应达到了平衡状态C反应物消耗完全D正反应速率大于逆反应速率4在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB
9、(g)达到平衡的标志是A单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB容器内气体的总物质的量不随时间而变化C单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2D单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB25某可逆反应达到平衡状态时,下列说法不正确的是A化学平衡是一种动态平衡,v正v逆0B一定条件下,可逆反应都能达到平衡状态C平衡状态时,反应混合物中各组分含量保持不变D平衡状态时,反应混合物中各物质的浓度一定相同6在一恒温、恒容密闭容器中,发生反应:,下列能表明已达到平衡状态的是 混合气体的密度不变单位时间内生成,同时消耗了混合气体的平均相对分子质量不变C的物质的量浓度不变混合气体的压强不
10、变ABCD7在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是AZ的生成速率与Z的分解速率相等B单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZC容器内的压强不再变化D混合气体总的物质的量不再变化8对于X(g)+3Y(g)2Z(g),当生成2 mol 的Z时,该反应放出a kJ能量,一定条件下,将1 mol X和 3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是A10 min 内,Y 的平均反应速率为0.06 mol/(Lmin)B第10 min时,X的反应速率为0.01 mol/(Lmin)C
11、10 min 内,X和Y反应放出的热量为a kJD达到化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,且两者速率均大于零9可逆反应2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在恒容密闭容器中进行:单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为221混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是ABCD10下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应:已达到平衡状态的是A反应容器内压强不随时间变化B反
12、应容器内气体的总物质的量不随时间变化C和的生成速率相等D容器内、的物质的量浓度之比为11汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g)。下列有关叙述正确的是A反应达平衡时,正、逆反应速率均为零B使用合适的催化剂,反应速率会加快C升高温度,反应速率可能减慢D反应达平衡时,尾气中CO2、N2的浓度之比为2:112在一定温度下,体积一定的密闭容器中可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是()A容器内混合气体的密度不再变化B断裂2molO-H的同时
13、形成1molH-HC容器内混合气体的压强不再变化D消耗3molFe的同时生成1molFe3O413在密闭容器中进行反应:X2(g)3Y2(g)2Z(g),其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 molL-1、0.4 molL-1、0.2 molL-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是Ac(Z)0.4 molL-1Bc(Y2)0.1molL-1Cc(X2)0.2 molL-1Dc(X2)0.05 molL-1且 c(Z)0.3 molL-114一定条件下,在容积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0,反应过程如下图。下列说法正确的是A
14、t1 min时,正、逆反应速率相等B曲线X表示NH3的物质的量随时间变化的关系C08 min,H2的化学反应速率v(H2)=0.75 molL-1min-1D1012 min,N2的化学反应速率v(N2)=0.25 molL-1min-115CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。在容积为1L的恒容密闭容器中,充入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),一定条件下发生反应得到CH3OH(g)和H2O(g),测得反应物X和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。(1)03min内,v(CH3OH)= (保留三位有效数字)molL-1min-1。(2)该反应的化学方程式
15、为 。(3)X代表的物质为 (填化学式),理由是 。(4)9min后,保持其他条件不变,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),则该反应的速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)下列可以作为该反应已达到平衡的判据的是 (填标号)。A气体的压强不变Bv正(CO2)=v逆(H2O)CCH3OH(g)与H2O(g)的浓度相同D容器内气体的密度不变 第07讲 化学平衡状态的建立1.变化观念与平衡思想:从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。2.证据推理与模型认知:熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。一、化学平衡状态的建
16、立1可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。(2)特征2化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:N23H22NH3如图1所示,N2与H2发生反应。随着反应的进行,体系中N2和H2的浓度逐渐减小,v正逐渐减小,而NH3的浓度逐渐增大,v逆逐渐增大,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正v逆,反应达到平衡。如图2所示,NH3发生分解反应。随着反应的进行,体系中NH3的浓度逐渐减小,v逆逐渐减小,而N2和H2的浓度逐渐增大,v正逐渐增大,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正v逆,反应达到平衡。通过上述两例说明,平衡的建立与建立
17、的途径无关。3化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。4化学平衡状态的特征二、化学平衡状态的判断方法1用本质特征判断判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v正v逆。(1)同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。(2)不同的物质:速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率。2用宏观特征判断判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积
18、(气体)、物质的量浓度均保持不变。(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。3用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项(1)恒温恒容条件下,用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时,要特别关注反应前后气体分子总数的变化,如:mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)是否平衡压强当mnpq时,总压强一定(其他条件一定)是当mnpq时,总压强一定(其他条件一定)不一定混合气体的当mnpq时,一定是当mnpq时,一定不一定(2)恒温恒容条件下,用“混合气体的密度”判断平衡状态时,要特别关注反应前后是否有非气态物
19、质参与反应,如关注各物质的状态是否平衡密度C(s)CO2(g)2CO(g)(一定)是N2(g)3H2(g)2NH3(g)(一定)不一定H2(g)I2(g)2HI(g)(一定)不一定考点01 可逆反应的理解【例1】下列反应属于可逆反应的是A盐酸与溶液的中和反应B吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成的反应C溶于水D溶于水【答案】C【分析】可逆反应是指在同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应,据此分析。【解析】A盐酸和氢氧化钠的反应进行彻底,不属于可逆反应,故A不选;B吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成的反应中,反应条件不一样,不是可逆反应,故B不选;C溶
20、于水反应生成盐酸和次氯酸,同时二者又反应生成氯气和水,属于可逆反应,故C选;D溶于水生成氧化钠,不属于可逆反应,故D不选;故选:C。【变式1-1】对于反应,下列有关说法错误的是A该反应同时向生成HI和生成的方向进行B该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中C该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同D该反应中不可能全部转化为H1【答案】B【分析】可逆反应是指在相同条件下,既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。【解析】A该反应为可逆反应,则可同时向生成HI和生成的方向进行,A正确;B该反应为可逆反应,该反应的与HI能同时存在同一个反应体系中,B错误;C该反应为可逆反应,该反应中生成H
21、I的反应与生成的反应的条件相同,C正确;D 可逆反应存在限度,反应不能进行到底,可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物,则该反应中不可能全部转化为HI,D正确;答案选B。【变式1-2】对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下,向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。向容器中充入S18O2和NO2,证明NO2、SO2的反应是可逆反应的是A每消耗1molNO2同时消耗1molSO2B一段时间后容器中存在S18O3C一段时间后容器中存在N18O2D一段时间后SO3的浓度保持不变【答案】
22、C【解析】A不管该反应是否为可逆反应,每消耗1molNO2都会同时消耗1molSO2,故A不选;B不管该反应是否为可逆反应,一段时间后容器中都会存在S18O3,故B不选;C若该反应不是可逆反应,则一段时间后容器中不存在N18O2,若反应同时逆向进行,容器中会存在N18O2,故C选;D不管该反应是否为可逆反应,一段时间后SO3的浓度都会保持不变,故D不选;正确答案是C。考点02 化学平衡状态的含义【例2】下列说法中不正确的是()A当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度B当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C可以通过控制反应条件,使2 mo
23、l SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3D化学反应的限度可以通过改变条件来改变【答案】C【解析】A当一个可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,这个反应在该条件下反应物的转化率最大,所以就是这个反应在该条件下所能达到的限度,故A正确;B对于可逆反应,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,反应物的转化率最大,故B正确;C 2SO2O22SO3是可逆反应,无论怎样控制条件,反应物的转化率不可能达到100%,即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3,故C错误;D化学反应的限度可通过改变条件,如温度、压强等来改变,D正确;故答案为C。【变式2-1】可逆反应达到
24、平衡的重要特征是()A反应停止了B正、逆反应的速率均为零C正、逆反应都还在继续进行D正、逆反应的速率相等【答案】D【解析】A化学平衡是动态平衡,达到平衡时反应并没有停止,A不符合题意;B达到平衡时,正、逆反应速率相等但不为0,B不符合题意;C正、逆反应都还在进行并不是达到平衡的特征,如达到平衡之前正逆反应也都在进行,C不符合题意;D达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率相等且不等于0为达到平衡的特征,D符合题意。答案选D。【变式2-2】下列理解不正确的是A化学平衡是一个动态平衡B化学平衡研究的对象主要是可逆反应C化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题D化学
25、反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言【答案】D【解析】A化学平衡状态的本质为,是一个动态平衡,故A不选;B可逆反应才存在化学平衡,即化学平衡研究的对象主要是可逆反应,故B不选;C化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢;化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态,即化学反应进行的程度,故C不选;D化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对同种物质而言,其生成速率和消耗速率相等,不同种物质的速率之比和系数成正比,判据错误,故选D。答案选D。考点03 化学平衡状态的判断【例3】可逆反应N2+3H22NH3在
26、密闭容器中进行一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是AN2、H2不再化合BN2、H2、NH3浓度不再变化CN2、H2、NH3的速率之比为1:3:2D改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化【答案】B【解析】A达到平衡时,正、逆反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等,故A不选;B达到平衡时,各组分的质量或浓度不再发生变化,故选B;C速率之比等于化学计量数之比,不能说明正反应速率等于逆反应速率,因此不能说明反应是否达到平衡状态,故C不选;D化学平衡是动态平衡,若条件改变引起平衡移动时,N2、H2、NH3的浓度会随之改变,故D不选;故选:B。【变式3-1】在密闭容器里发生反应:mA(g)+
27、nB(g)pC(g)+qQ(g),当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变反应速率A:B:C:D=m:n:p:q单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应ABCD【答案】B【解析】该反应的反应前后气体计量数之和如果相等,则反应压强始终不变,所以体系的压强不再改变时,该反应不一定达到平衡状态,错误; 无论该反应是放热反应还是吸热反应,当体系的温度不再改变,正、逆反应速率相等,则该反应达到平衡状态,正确; 各组分的浓度不再改变,则正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,正确;各组分的质量分数不
28、再改变,则正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,正确;无论该反应是否达到平衡状态,都存在反应速率A:B:C:D=m:n:p:q,所以该反应不一定达到平衡状态,错误;单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确;综上所述有符合题意;故答案为:B。【变式3-2】已知,下列能作为反应达到平衡状态标志的是A恒温恒容时,体系的压强不再变化B消耗2molB的同时生成3molCCDB、C的物质的量浓度之比等于23【答案】A【解析】A由反应可知,该反应是气体体积增大的反应,恒温恒容时,体系的压强不再变化,说明反应达到了平衡,故A正确;B由反应可知
29、,该反应消耗2molB的同时一定生成3molC,无法判断反应达到平衡,故B错误;C由不能说明正逆反应速率相等,所以无法判断反应达到平衡,故C错误;D A、B、C三种物质共存不能说明浓度保持不变,无法判断反应达到平衡,故D错误;故答案A。1反应进行到一定程度时,存在于A和中B中C中D中【答案】B【解析】由于反应为可逆反应,正反应、逆反应同时进行,则含有O元素的物质中均含有,故答案选B。2下列反应不是可逆反应的是ACO2H2O=H2CO3和H2CO3=CO2H2OB2H2O2H2O2和2H2+O22H2OC2SO2O2 2SO3和2SO3 2SO2O2DH2I2 2HI和2HIH2I2【答案】B【
30、解析】A二氧化碳易溶于水,溶于水的二氧化碳部分与水反应生成碳酸,同时碳酸也能够分解生成二氧化碳和水,则两个反应为可逆反应,故A不符合题意;B电解水制得氢气和氧气的反应条件与氢气在氧气中燃烧的反应条件不同,则两个反应不是可逆反应,故B符合题意;C二氧化硫在催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫,同时三氧化硫会分解生成二氧化硫和氧气,则两个反应为可逆反应,故C不符合题意;D氢气与碘单质生成生成碘化氢,同时碘化氢会分解生成氢气和单质碘,则两个反应为可逆反应,故D不符合题意;故选B。3汽车尾气污染已成为突出的环境问题。反应2NO+2CO2CO2+N2可用于净化汽车尾气。一定条件下,该反应进行一段时间后,各
31、物质的浓度均不再变化,此时A反应完全停止B反应达到了平衡状态C反应物消耗完全D正反应速率大于逆反应速率【答案】B【分析】该反应为可逆反应,一定条件下,该反应进行一段时间后,各物质的浓度均不再变化,说明达到平衡状态,根据平衡状态特征解答。【解析】A化学平衡为动态平衡,达到平衡时正反应速率等于逆反应速率,但速率不为零,反应没有停止,故A错误;B可逆反应达到化学平衡时,各物质的浓度不再变化,故B正确;C可逆反应达到平衡,反应物和生成物共存,反应物不可能消耗完,故C错误;D可逆反应达到化学平衡时,正反速率等于逆反应速率,故D错误;答案选B。4在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡
32、的标志是A单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB容器内气体的总物质的量不随时间而变化C单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2D单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2【答案】D【分析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。据此判断。【解析】A反应速率的方向相反,但不满足速率之比是相应的化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,故A错误;B反应前后体积不变,容器内的总物质的量不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,故B错误;C反应速率的方向相同,不能说明反应达到平衡状态,故C
33、错误; D反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,反应达到平衡状态,故D正确;答案选D。5某可逆反应达到平衡状态时,下列说法不正确的是A化学平衡是一种动态平衡,v正v逆0B一定条件下,可逆反应都能达到平衡状态C平衡状态时,反应混合物中各组分含量保持不变D平衡状态时,反应混合物中各物质的浓度一定相同【答案】D【解析】A可逆反应达到平衡时正逆反应速率相等,且均不为0,故A正确;B一定条件下,可逆反应都有一定的限度,达到该条件下的最大限度即达到平衡状态,故B正确;C反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的物质的量、浓度等不再发生变化,故C正确;D平衡时各物质的浓度不在改
34、变,但不一定相同,故D错误;故答案为D。6在一恒温、恒容密闭容器中,发生反应:,下列能表明已达到平衡状态的是 混合气体的密度不变单位时间内生成,同时消耗了混合气体的平均相对分子质量不变C的物质的量浓度不变混合气体的压强不变ABCD【答案】B【分析】当可逆反应达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度,百分含量保持不变。【解析】密度= ,在恒温、恒容条件下建立化学平衡的过程中,气体的总质量、总体积不变,故密度不会变化,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,故错误; 生成1molD是正反应,消耗2molA也是正反应,不能说明正逆反应速率相等,故错误; 混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质
35、的量的比,m(总)是定值而n(总)是变量,则混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态,故正确;C (g)的物质的量浓度不变,说明反应达到平衡状态,故正确;该反应是气体体积减小的反应,反应过程中气体的压强发生变化,所以混合气体的压强不变时反应达到平衡状态,故正确;能表明反应已达到平衡状态的是;答案选B。7在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是AZ的生成速率与Z的分解速率相等B单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZC容器内的压强不再变化D混合气体总的物质的量不再变化【答案】A【解析】AZ的生成速率与Z的分解速率相等即反应的正、
36、逆反应速率相等,即达到化学平衡,A符合题意;B单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZ,都表示正反应速率,不能说明反应达到平衡,B不合题意;C由于该反应前后气体的物质的量保持不变,故容器内的压强不再变化不能说明反应达到化学平衡,C不合题意;D由于该反应前后气体的物质的量保持不变,混合气体总的物质的量不再变化不能说明反应达到化学平衡,D不合题意;故答案为:A。8对于X(g)+3Y(g)2Z(g),当生成2 mol 的Z时,该反应放出a kJ能量,一定条件下,将1 mol X和 3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是A1
37、0 min 内,Y 的平均反应速率为0.06 mol/(Lmin)B第10 min时,X的反应速率为0.01 mol/(Lmin)C10 min 内,X和Y反应放出的热量为a kJD达到化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,且两者速率均大于零【答案】D【解析】A反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol,则转化的Y的物质的量为3 mol -2.4 mol =0.6mol,故Y的平均反应速率为=0.03 mol/(Lmin),A错误;B化学反应速率是指平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B错误;C该反应为可逆反应,则将1 mol X和 3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,充分反应
38、,不会全部转化为2 mol 的Z,即反应放出的热量小于a kJ,C错误;D化学反应速率均为正值,当正反应速率等于逆反应速率,且不为零时,反应达到平衡状态,D正确;故选D。9可逆反应2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在恒容密闭容器中进行:单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为221混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是ABCD【答案】A【解析】单位时间内生成n
39、 mol O2必同时消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2,能说明反应已达到化学平衡状态,不能说明;中无论反应是否达到化学平衡状态,各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比;有色气体的颜色不再改变,则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化,说明反应已达到化学平衡状态;体积固定,气体的质量反应前后不变,无论是否达到化学平衡状态,气体的密度始终不变;反应前后气体的体积不相等,压强不变,意味着各物质的含量不再变化,说明反应已达到化学平衡状态;由于反应前后气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,反应达到化学
40、平衡状态。综上所述,符合题意。故选A。10下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应:已达到平衡状态的是A反应容器内压强不随时间变化B反应容器内气体的总物质的量不随时间变化C和的生成速率相等D容器内、的物质的量浓度之比为【答案】C【解析】A恒温恒容下,气体的压强与物质的量成正比,该反应前后气体的总物质的量始终不变,则压强始终不变,故压强不随时间变化均不能说明反应达到平衡状态,A项错误;B恒温恒容下,该反应前后气体的总物质的量始终不变,气体的总物质的量不随时间变化均不能说明反应达到平衡状态,B项错误;CP的生成速率等于S的消耗速率,等于S的生成速率,即正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,C项正确;
41、D容器内P、Q、R、S物质的量浓度之比为,据此不能判断各物质的浓度是否继续发生变化,所以不能判断反应是否达到平衡状态,D项错误。故选:C。11汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g)。下列有关叙述正确的是A反应达平衡时,正、逆反应速率均为零B使用合适的催化剂,反应速率会加快C升高温度,反应速率可能减慢D反应达平衡时,尾气中CO2、N2的浓度之比为2:1【答案】B【解析】A化学平衡为动态平衡,反应达平衡时正逆反应速率相同,但不为0,A错误;B催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率
42、,加入催化剂可以加快反应速率,B正确;C升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,C错误;D反应达到平衡以后,尾气中混有CO2和N2,但由于CO2存在于汽油在气缸燃烧后的气体中也存在于催化转化后的气体中,N2存在于气缸中未反应的气体中,因此无法判断尾气中CO2和N2的浓度,D错误;故答案选B。12在一定温度下,体积一定的密闭容器中可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是()A容器内混合气体的密度不再变化B断裂2molO-H的同时形成1molH-HC容器内混合气体的压强不再变化D消耗3molFe的同时生成1molFe3O4【答案】A【解析】A. 反应3
43、Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体质量减少的反应,反应过程中体积不变,则密度一直减小,当容器内混合气体的密度不再变化时,反应达到平衡,故A正确;B. 断裂2molO-H的同时形成1molH-H都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,故B错误;C. 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体体积不变的反应,反应过程中压强一直不变,容器内混合气体的压强不再变化时不能说明反应达到平衡,故C错误;D. 消耗3molFe的同时生成1molFe3O4都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,故D错误;正确答案是A。13在密闭容器中进行反应:X2(g)3Y2(g)2Z(g),其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 molL-1、0.4 molL-1、0.2 molL-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是Ac(Z)0.4 molL-1Bc(Y2)0