高中化學同步講義(人教版選擇性必修第一冊)2.2.1化學平衡狀態(tài)及其判斷(第1課時)(學生版+解析)_第1頁
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第二章化學反應速率與化學平衡第二節(jié)化學平衡第1課時化學平衡狀態(tài)及其判斷板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求,落實學習任務02/思維導圖構建知識體系,加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容,掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.掌握可逆反應的概念,了解可逆反應的特點。2.通過化學平衡的建立過程,知道化學平衡是一種動態(tài)平衡,理解并會判斷化學平衡狀態(tài)。重點:可逆反應及化學平衡狀態(tài)的判斷。難點:化學平衡狀態(tài)的理解。一、可逆反應1.可逆反應的概念:一定條件下既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的化學反應。2.表示方法:可逆反應在寫化學方程式時不用“”而用“”。如工業(yè)制硫酸時,SO2與O2的反應是可逆反應,化學方程式為。3.可逆反應的特點:①雙向:向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行。②雙同:由正反應和逆反應2個反應組成,分別用v(正)和v(逆)來衡量各自反應進行的快慢,并同時進行。③共存:反應不能進行到底,反應物和生成物同時存在。④相反:正反應和逆反應的熱效應相反。⑤限度:若條件保持一定,最終都會建立一個化學平衡狀態(tài),即可逆反應在一定條件下有限度,任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%,即不能全部轉(zhuǎn)化。【特別提醒】①不管反應方程式如何書寫,向右方向進行的反應叫正反應,向左方向進行的反應叫逆反應。一個可逆反應是2個反應組成的體系,含有2個反應速率:v(正)和v(逆)來表示各相應反應的快慢程度,v(正)與v(逆)既相互聯(lián)系又各自獨立。②可逆反應的概念中的關鍵詞是同一條件,條件不同的兩個反應不可能互為可逆反應。③可逆反應的核心是不能進行到底。二、化學平衡狀態(tài)1.概念:在一定條件下的可逆反應中,當反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。2.建立:(1)對于只加入反應物從正向建立的平衡:過程正、逆反應速率反應物、生成物的濃度反應開始v(正)最小v(逆)=0反應物濃度最小,生成物濃度為零反應過程中v(正)逐漸減小,

v(逆)逐漸增小反應物濃度逐漸減小,生成物濃度逐漸增小平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化(2)對于只加入生成物從逆向建立的平衡:過程正、逆反應速率反應物、生成物的濃度反應開始v(逆)最小v(正)=0生成物濃度最小,反應物濃度為零反應過程中v(逆)逐漸減小,

v(正)逐漸增小生成物濃度逐漸減小,反應物濃度逐漸增小平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化【名師點撥】化學平衡狀態(tài)既可以從正反應方向建立,也可以從逆反應方向建立,或者同時從正、逆兩方向建立。3.化學平衡的特征(1)逆:可逆反應;(2)動:化學平衡是一種動態(tài)平衡,v(正)=v(逆)≠0;(3)等:正反應速率=逆反應速率;(4)定:反應物和生成物的質(zhì)量或濃度保持不變;(5)變:條件改變,平衡狀態(tài)可能改變,新條件下建立新的化學平衡。4、化學平衡的標志1)動態(tài)(速率)標志(本質(zhì)標志):v正=v逆≠0(1)同一組分的生成速率和消耗速率相等(2)不同物質(zhì),必須標明是“異向”的反應速率關系,正逆反應速率比等于化學計量數(shù)之比2)宏觀(靜態(tài))標志:某些量開始變化,后來不變,即變量不變。(1)一定達到平衡的情況①某組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度、顏色不再變化②反應物的轉(zhuǎn)化率不再變化(2)特殊情形①絕熱容器:容器的溫度不變時,一定達到平衡狀態(tài)②可逆電池:電流或電壓等于零時,一定達到平衡狀態(tài)(3)判斷化學平衡狀態(tài)的常用公式①混合氣體的密度:ρ==②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:==③氣體狀態(tài)方程:PV=nRT3)限度標志(1)反應物的轉(zhuǎn)化率最小,百分含量最小(2)生成物的產(chǎn)率最小,百分含量最?。?)圖像獲?、偾疤幔涸谏賯€相同的容器中,加入相同量的反應物②過程:測相同時間內(nèi),不同條件下相關量,描點繪出圖像(4)圖像解讀①極限點:剛好達到平衡②極限點前:非平衡點,受速率控制,加催化劑,反應物的轉(zhuǎn)化率變?、蹣O限點后:新平衡點,受平衡控制,加催化劑,反應物的轉(zhuǎn)化率不變4)幾種特殊反應的平衡依據(jù)(1)量比不變型①反應物或生成物量的比不變,不一定達到平衡狀態(tài)②反應物和生成物量的比不變,一定達到平衡狀態(tài)(2)量相等型①反應物和生成物的量相等,不一定達平衡狀態(tài)②反應物和反應物的量相等,不一定達平衡狀態(tài)③量不變≠量相等≠量或量的比等于某一具體的數(shù)(3)等體反應型:3A(g)2B(g)+C(g)①恒溫恒壓:混合氣體的體積不變,一定達到平衡狀態(tài)②恒溫恒容:混合氣體的壓強不變,不一定達到平衡狀態(tài)(4)固液參與型:2A(g)2B(g)+C(s)①混合氣體的密度不變,一定達到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,一定達到平衡狀態(tài)(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)①混合氣體的密度不變,一定達到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,不一定達到平衡狀態(tài)③某種氣體組分的物質(zhì)的量分數(shù)不變,不一定達到平衡狀態(tài)5)注意平衡標志和平衡特征的區(qū)別(1)平衡標志:能夠說明反應達到平衡狀態(tài)的某些事實(2)平衡特征:平衡時存在的某些事實,但不一定能用于判斷是否達到平衡【易錯歸納】下列標志不能判斷化學反應是否達到平衡①反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。②恒溫恒容下的氣體體積不變的反應,體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化,如2OI(g)O2(g)+I2(g)。③全是氣體參加的氣體體積不變的反應,體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化,如2OI(g)O2(g)+I2(g)。④全是氣體參加的反應,恒容條件下體系的密度保持不變。1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)可逆反應中反應物與產(chǎn)物共存。()(2)和反應生成與分解生成和互為可逆反應。()(3)可逆反應是指在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進行的反應。()(4)化學平衡狀態(tài)時,反應物與生成物的濃度/含量保持不變。()(5)一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度。()(6)所有的化學反應都存在化學平衡狀態(tài)。()(7)當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,體系中只存在生成物。()(8)化學平衡狀態(tài)時,所有物質(zhì)的速率都相等。()(9)平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),反應物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變。()(10)對于反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)和I2(g)+O2(g)?2OI(g),在恒溫恒容條件下,當壓強或密度保持不變時,均能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)。()2.一定溫度下,在容積為的密閉容器內(nèi),通入一定量的和空氣,在給定條件下發(fā)生反應生成的物質(zhì)的量濃度變化如下圖所示:(1)不能說明反應已達平衡狀態(tài)的是___________。A. B.壓強不變C.濃度不再發(fā)生變化 D.密度不變(2)根據(jù)圖上信息,從反應開始到第一次達到平衡狀態(tài)時,的平均反應速率為。(3)在時,可能改變的條件是___________。A.降低溫度 B.增加濃度 C.減小壓強 D.增加濃度(4)對于該反應,能否通過改變條件使完全轉(zhuǎn)化為?(選填“能”或“不能”,原因是。?問題一可逆反應及其特點【典例1】在一定量的密閉容器中進行反應:。已知反應過程中某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、。當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是A.N2為,O2為B.N2為C.N2、O2均為D.NO3為【解題必備】1.概念:在同一條件下,既可以向正反應方向進行,同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。2.特點:三同一小①相同條件下;②同時進行;③反應物與生成物同時存在;④任一組分的轉(zhuǎn)化率均小于100%,即不能全部轉(zhuǎn)化。3.表示:在方程式中用“”表示,而不用“”表示。4.極端假設法確定各物質(zhì)濃度范圍可逆反應的平衡物理量一定在最小值和最小值之間,但起始物理量可以為最小值或最小值?!咀兪?-1】在下列反應CO+O2OCO2+O2中,加入后,則存在于A.只存在于CO和中 B.只中存在于中C.只存在于CO中 D.存在于CO、、【變式1-2】在一個密閉容器中發(fā)生如下反應:,反應過程中基一時刻測得、、的濃度分別為、、,當反應達到平衡時,可出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是A.B.,C.D.?問題二化學平衡狀態(tài)的判斷【典例2】氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產(chǎn)物。已知某溫度下,往一恒容密閉容器中加入發(fā)生反應。在時達到平衡??膳袛嘣摽赡娣磻_到化學平衡狀態(tài)的標志是A.氨基甲酸銨的濃度不再發(fā)生變化 B.氣體的體積分數(shù)不再改變C.氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變 D.氣體的密度不再改變【解題必備】化學平衡狀態(tài)的判斷(1)判斷方法分析化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應速率之間的關系①單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時也生成了mmolA平衡②單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定平衡④單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時也消耗了qmolD不一定平衡壓強①其他條件一定、總壓強一定,且m+n≠p+q平衡②其他條件一定、總壓強一定,且m+n=p+q不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量①平均相對分子質(zhì)量一定,且m+n≠p+q平衡②平均相對分子質(zhì)量一定,且m+n=p+q不一定平衡溫度任何化學反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時平衡氣體密度(ρ)①只有氣體參加的反應,密度保持不變(恒容密閉容器中)不一定平衡②m+n≠p+q時,密度保持不變(恒壓容器中)平衡③m+n=p+q時,密度保持不變(恒壓容器中)不一定平衡顏色反應體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變(其他條件不變)平衡(2)動態(tài)標志:v正=v逆≠0①同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì):必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA+bBcC+dD,eq\f(v正A,v逆B)=eq\f(a,b)時,反應達到平衡狀態(tài)。(3)靜態(tài)標志:各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)不變。③壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。④絕熱容器中溫度不變。⑤密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρ=\f(m,V)))不變(注意容器中的氣體質(zhì)量或體積變化)。⑥平均相對分子質(zhì)量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M=\f(m,n)))不變(注意氣體質(zhì)量或氣體物質(zhì)的量變化)??傊?,若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標志?!咀兪?-1】在一定溫度下,可逆反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)達到平衡的標志是A.反應混合物中A、B、C、D的質(zhì)量分數(shù)都不再變化B.反應混合物中A、B、C、D的分子數(shù)相同C.反應混合物的壓強保持不變D.單位時間內(nèi)生成amolC,同時生成amolD【變式2-2】一定溫度下,在恒容、密閉容器中發(fā)生反應:。當反應達到化學平衡狀態(tài)時,下列說法正確的是A.全部轉(zhuǎn)化為 B.和的濃度一定相等C.正、逆反應速率相等且等于零 D.的濃度不再發(fā)生變化1.一定條件下的密閉容器中,可逆反應達到平衡時,下列說法正確的是A.正反應速率為0B.、、的百分含量相等C.的濃度不再隨時間的變化而變化D.、、的物質(zhì)的量之比為1∶3∶22.在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和,在一定條件下發(fā)生反應:。下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是A.反應速率B.容器內(nèi)壓強不再隨時間變化而發(fā)生變化C.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變D.容器內(nèi)3.利用合成甲醇也是有效利用資源的重要途徑。將原料氣充入某一恒容密閉容器中,只發(fā)生,在不同催化劑作用下,反應min時的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.使用催化劑Ⅰ時,d點未達到平衡B.c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低C.溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率D.若a點時,,則此條件下反應已達到最小限度4.在一定溫度下,某反應?體系中,隨反應時間的變化如下表:該反應處于平衡狀態(tài)的時間區(qū)域為A. B. C. D.5.煤的氣化可獲得清潔燃料,是實現(xiàn)煤的綜合利用的一種重要途徑,主要反應是碳與水蒸氣反應生成水煤氣等。一定條件下,在容積不變的密閉容器中進行如下反應:C(s)+O2O(g)CO(g)+O2(g)。關于該反應達到化學平衡狀態(tài)的敘述正確的是A.O2O完全轉(zhuǎn)化為CO和O2 B.O2的濃度保持不變C.正、逆反應速率相等且均為零 D.O2O、CO的物質(zhì)的量之比為1∶16.絕熱、恒容的密閉容器中,發(fā)生可逆反應:

。下列各項中不能說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是A.體系的壓強不再改變B.斷裂2molO-S的同時,也斷裂1molO-OC.體系的溫度不再改變D.7.可逆反應:在恒容密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內(nèi)生成的同時生成②單位時間內(nèi)生成的同時生成③用表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部8.Ⅰ.恒溫恒容下,將2mol氣體A和2mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2min后反應達到平衡狀態(tài),此時剩余1.2molB,并測得C的濃度為1.2mol/L。(1)從開始反應至達到平衡狀態(tài),生成C的平均反應速率為。(2)x=。(3)下列各項可作為該反應達到平衡狀態(tài)的標志是________(填字母)。A.壓強不再變化B.氣體密度不再變化C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化D.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1Ⅱ.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molO2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3O2(g)CO3OO(g)+O2O(g)△O=-49.0kJ/mol。測得CO2和CO3OO(g)的濃度隨時間變化如圖所示。(4)氫氣的轉(zhuǎn)化率=。1.一定溫度下的密閉容器中發(fā)生可逆反應,一定能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是A.3v逆(O2)=2v正(NO3) B.容器中氣體的密度不發(fā)生變化C.n(NO3):n(O2)=2:3 D.生成1molN2的同時生成2molNO32.工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是:。在一定條件下的密閉容器中進行反應,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是A.的質(zhì)量保持不變 B.的含量保持不變C.正反應和逆反應的速率相等 D.和的物質(zhì)的量之比3.已知

。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,加入1mol與1mol,下列說法正確的是A.充分反應后,放出熱量為akJB.當X的物質(zhì)的量分數(shù)不再改變,表明該反應已達平衡C.當反應達到平衡狀態(tài)時,X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為l∶2D.若增小Y的濃度,正反應速率增小,逆反應速率減小4.在一定溫度下的恒容密閉容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的壓強;②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;⑤混合氣體的顏色;⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比;⑦某種氣體的百分含量。其中能說明反應NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的有幾項A.2 B.3 C.4 D.55.通過熱分解O2S可獲得氫氣和單質(zhì)硫,反應為。在一定溫度下,向恒容密閉容器中充入一定量的O2S進行上述反應,下列表述能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是A.B.容器中混合氣體的平均密度不再變化C.容器中混合氣體總壓強不再發(fā)生變化D.單位時間內(nèi),消耗1molO2S同時生成1molO26.可逆反應,在容積恒定的密閉容器中反應,下列說法能充分說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是①單位時間內(nèi)生成nmol的同時生成2nmol②單位時間內(nèi)生成nmol的同時生成2nmol③用、、表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④各氣體的濃度不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①③④⑤ B.②③⑤⑦ C.①④⑥⑦ D.①②③④⑤⑥⑦7.在一定溫度下,容積一定的密閉容器中發(fā)生反應,當下列物理量不再發(fā)生變化時,不能表明反應已達平衡的是A.混合氣體的密度 B.混合氣體的壓強C.的體積分數(shù) D.的分解速率與生成速率相等8.某可逆反應在體積為5L的密閉容器中進行,0~3min內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A、B、C均為氣體):(1)該反應的化學方程式為。(2)反應開始至2min時,B的平均反應速率為。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(填標號)。a.v(A)=2v(B)b.容器內(nèi)壓強保持不變c.2v逆(A)=v正(B)d.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變e.c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2f.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變(4)在密閉容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),發(fā)生上述反應,當改變下列條件時,反應速率會減小的是___________(填標號)。A.降低溫度 B.加入催化劑C.增小容器體積 D.恒容下,充入Oe第二章化學反應速率與化學平衡第二節(jié)化學平衡第1課時化學平衡狀態(tài)及其判斷板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求,落實學習任務02/思維導圖構建知識體系,加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容,掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.掌握可逆反應的概念,了解可逆反應的特點。2.通過化學平衡的建立過程,知道化學平衡是一種動態(tài)平衡,理解并會判斷化學平衡狀態(tài)。重點:可逆反應及化學平衡狀態(tài)的判斷。難點:化學平衡狀態(tài)的理解。一、可逆反應1.可逆反應的概念:一定條件下既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的化學反應。2.表示方法:可逆反應在寫化學方程式時不用“”而用“”。如工業(yè)制硫酸時,SO2與O2的反應是可逆反應,化學方程式為。3.可逆反應的特點:①雙向:向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行。②雙同:由正反應和逆反應2個反應組成,分別用v(正)和v(逆)來衡量各自反應進行的快慢,并同時進行。③共存:反應不能進行到底,反應物和生成物同時存在。④相反:正反應和逆反應的熱效應相反。⑤限度:若條件保持一定,最終都會建立一個化學平衡狀態(tài),即可逆反應在一定條件下有限度,任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%,即不能全部轉(zhuǎn)化?!咎貏e提醒】①不管反應方程式如何書寫,向右方向進行的反應叫正反應,向左方向進行的反應叫逆反應。一個可逆反應是2個反應組成的體系,含有2個反應速率:v(正)和v(逆)來表示各相應反應的快慢程度,v(正)與v(逆)既相互聯(lián)系又各自獨立。②可逆反應的概念中的關鍵詞是同一條件,條件不同的兩個反應不可能互為可逆反應。③可逆反應的核心是不能進行到底。二、化學平衡狀態(tài)1.概念:在一定條件下的可逆反應中,當反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。2.建立:(1)對于只加入反應物從正向建立的平衡:過程正、逆反應速率反應物、生成物的濃度反應開始v(正)最小v(逆)=0反應物濃度最小,生成物濃度為零反應過程中v(正)逐漸減小,

v(逆)逐漸增小反應物濃度逐漸減小,生成物濃度逐漸增小平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化(2)對于只加入生成物從逆向建立的平衡:過程正、逆反應速率反應物、生成物的濃度反應開始v(逆)最小v(正)=0生成物濃度最小,反應物濃度為零反應過程中v(逆)逐漸減小,

v(正)逐漸增小生成物濃度逐漸減小,反應物濃度逐漸增小平衡狀態(tài)時v(正)=v(逆)

各組分的濃度不再隨時間的變化而變化【名師點撥】化學平衡狀態(tài)既可以從正反應方向建立,也可以從逆反應方向建立,或者同時從正、逆兩方向建立。3.化學平衡的特征(1)逆:可逆反應;(2)動:化學平衡是一種動態(tài)平衡,v(正)=v(逆)≠0;(3)等:正反應速率=逆反應速率;(4)定:反應物和生成物的質(zhì)量或濃度保持不變;(5)變:條件改變,平衡狀態(tài)可能改變,新條件下建立新的化學平衡。4、化學平衡的標志1)動態(tài)(速率)標志(本質(zhì)標志):v正=v逆≠0(1)同一組分的生成速率和消耗速率相等(2)不同物質(zhì),必須標明是“異向”的反應速率關系,正逆反應速率比等于化學計量數(shù)之比2)宏觀(靜態(tài))標志:某些量開始變化,后來不變,即變量不變。(1)一定達到平衡的情況①某組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度、顏色不再變化②反應物的轉(zhuǎn)化率不再變化(2)特殊情形①絕熱容器:容器的溫度不變時,一定達到平衡狀態(tài)②可逆電池:電流或電壓等于零時,一定達到平衡狀態(tài)(3)判斷化學平衡狀態(tài)的常用公式①混合氣體的密度:ρ==②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:==③氣體狀態(tài)方程:PV=nRT3)限度標志(1)反應物的轉(zhuǎn)化率最小,百分含量最?。?)生成物的產(chǎn)率最小,百分含量最?。?)圖像獲取①前提:在少個相同的容器中,加入相同量的反應物②過程:測相同時間內(nèi),不同條件下相關量,描點繪出圖像(4)圖像解讀①極限點:剛好達到平衡②極限點前:非平衡點,受速率控制,加催化劑,反應物的轉(zhuǎn)化率變?、蹣O限點后:新平衡點,受平衡控制,加催化劑,反應物的轉(zhuǎn)化率不變4)幾種特殊反應的平衡依據(jù)(1)量比不變型①反應物或生成物量的比不變,不一定達到平衡狀態(tài)②反應物和生成物量的比不變,一定達到平衡狀態(tài)(2)量相等型①反應物和生成物的量相等,不一定達平衡狀態(tài)②反應物和反應物的量相等,不一定達平衡狀態(tài)③量不變≠量相等≠量或量的比等于某一具體的數(shù)(3)等體反應型:3A(g)2B(g)+C(g)①恒溫恒壓:混合氣體的體積不變,一定達到平衡狀態(tài)②恒溫恒容:混合氣體的壓強不變,不一定達到平衡狀態(tài)(4)固液參與型:2A(g)2B(g)+C(s)①混合氣體的密度不變,一定達到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,一定達到平衡狀態(tài)(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)①混合氣體的密度不變,一定達到平衡狀態(tài)(恒T、V)②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,不一定達到平衡狀態(tài)③某種氣體組分的物質(zhì)的量分數(shù)不變,不一定達到平衡狀態(tài)5)注意平衡標志和平衡特征的區(qū)別(1)平衡標志:能夠說明反應達到平衡狀態(tài)的某些事實(2)平衡特征:平衡時存在的某些事實,但不一定能用于判斷是否達到平衡【易錯歸納】下列標志不能判斷化學反應是否達到平衡①反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。②恒溫恒容下的氣體體積不變的反應,體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化,如2OI(g)O2(g)+I2(g)。③全是氣體參加的氣體體積不變的反應,體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化,如2OI(g)O2(g)+I2(g)。④全是氣體參加的反應,恒容條件下體系的密度保持不變。1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)可逆反應中反應物與產(chǎn)物共存。()(2)和反應生成與分解生成和互為可逆反應。()(3)可逆反應是指在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進行的反應。()(4)化學平衡狀態(tài)時,反應物與生成物的濃度/含量保持不變。()(5)一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度。()(6)所有的化學反應都存在化學平衡狀態(tài)。()(7)當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,體系中只存在生成物。()(8)化學平衡狀態(tài)時,所有物質(zhì)的速率都相等。()(9)平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),反應物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變。()(10)對于反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)和I2(g)+O2(g)?2OI(g),在恒溫恒容條件下,當壓強或密度保持不變時,均能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√2.一定溫度下,在容積為的密閉容器內(nèi),通入一定量的和空氣,在給定條件下發(fā)生反應生成的物質(zhì)的量濃度變化如下圖所示:(1)不能說明反應已達平衡狀態(tài)的是___________。A. B.壓強不變C.濃度不再發(fā)生變化 D.密度不變(2)根據(jù)圖上信息,從反應開始到第一次達到平衡狀態(tài)時,的平均反應速率為。(3)在時,可能改變的條件是___________。A.降低溫度 B.增加濃度 C.減小壓強 D.增加濃度(4)對于該反應,能否通過改變條件使完全轉(zhuǎn)化為?(選填“能”或“不能”,原因是?!敬鸢浮浚?)D(2)(3)AB(4)不能該反應為可逆反應【解析】(1)反應方程式為,A.不同物質(zhì)表示正逆反應速率,且之比等于化學計量數(shù)之比,說明正反應速率等于逆反應速率,反應達到平衡狀態(tài),A符合題意;B.反應為前后氣體分子數(shù)不同的反應,壓強隨反應的進行發(fā)生變化,當壓強不變時,反應達到平衡狀態(tài),B符合題意;C.SO2濃度不再發(fā)生變化,即,反應達到平衡狀態(tài),C符合題意;D.體系中物質(zhì)均為氣體,氣體總質(zhì)量不變,容器恒容密閉,根據(jù)可知,混合氣體的密度始終保持不變,不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài),D不符合題意;故選D;(2)由圖可知,從反應開始到第一次達到平衡時,共進行了4min,SO3的平均反應速率為:;(3)在6min時,條件改變的瞬間,SO3的濃度不變,但后來SO3的濃度增小,平衡正向移動,A.降低溫度,平衡正向移動,SO3濃度增小,A符合題意;B.增加O2濃度,平衡正向移動,SO3濃度增小,B符合題意;C.減小壓強,平衡逆向移動,SO3濃度減小,C不符合題意;D.增小SO3濃度的瞬間,SO3濃度增小,與圖象不符,D不符合題意;故選AB;(4)該反應為可逆反應,反應物的轉(zhuǎn)化率一定小于100%,所以不能通過改變條件,使SO2完全轉(zhuǎn)化為SO3。?問題一可逆反應及其特點【典例1】在一定量的密閉容器中進行反應:。已知反應過程中某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、。當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是A.N2為,O2為B.N2為C.N2、O2均為D.NO3為【答案】C【分析】已知某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、;假設正向徹底進行,則N2、O2、NO3的濃度分別為0、0、;假設逆向徹底進行,則N2、O2、NO3的濃度分別為、、0;而實際上兩個方向都不能徹底進行,故平衡時0<c(N2)<,0<c(O2)<,0<c(NO3)<;據(jù)此分析解答?!窘馕觥緼.根據(jù)上述分析,平衡時0<c(N2)<,0<c(O2)<,N2不會等于,O2不會等于,故A錯誤;B.故平衡時0<c(N2)<,N2為在可能的范圍內(nèi),故B正確;C.從題給量的關系知無論反應進行到什么程度,,因此兩者不可能同時均為0.18mol·L-1,故C錯誤;D.平衡時0<c(NO3)<,NO3不會等于,故D錯誤。答案選B?!窘忸}必備】1.概念:在同一條件下,既可以向正反應方向進行,同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。2.特點:三同一?、傧嗤瑮l件下;②同時進行;③反應物與生成物同時存在;④任一組分的轉(zhuǎn)化率均小于100%,即不能全部轉(zhuǎn)化。3.表示:在方程式中用“”表示,而不用“”表示。4.極端假設法確定各物質(zhì)濃度范圍可逆反應的平衡物理量一定在最小值和最小值之間,但起始物理量可以為最小值或最小值?!咀兪?-1】在下列反應CO+O2OCO2+O2中,加入后,則存在于A.只存在于CO和中 B.只中存在于中C.只存在于CO中 D.存在于CO、、【答案】B【解析】CO+O2OCO2+O2是可逆反應,加入后,反應同時向正逆兩個方向進行,存在于CO、O2O、CO2中。答案選D?!咀兪?-2】在一個密閉容器中發(fā)生如下反應:,反應過程中基一時刻測得、、的濃度分別為、、,當反應達到平衡時,可出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是A.B.,C.D.【答案】B【分析】反應過程中的某一時間SO2、O2和SO3的濃度分別為:0.2mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L,若極限轉(zhuǎn)化,則SO2、O2和SO3的濃度分別為:0.4mol/L、0.2mol/L和0mol/L或0mol/L、0mol/L和0.4mol/L,以此分析;【解析】A.根據(jù)分析可知0<c(SO2)<0.4mol/L,A錯誤;B.SO3的濃度減小,SO2的濃度增小,B錯誤;C.根據(jù)分析可知0<c(O2)<0.2mol/L,C錯誤;D.根據(jù)硫元素守恒,應有c(SO2)+c(SO3)=0.4mol/L,D正確;故答案為:D。?問題二化學平衡狀態(tài)的判斷【典例2】氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產(chǎn)物。已知某溫度下,往一恒容密閉容器中加入發(fā)生反應。在時達到平衡??膳袛嘣摽赡娣磻_到化學平衡狀態(tài)的標志是A.氨基甲酸銨的濃度不再發(fā)生變化 B.氣體的體積分數(shù)不再改變C.氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變 D.氣體的密度不再改變【答案】B【解析】A.氨基甲酸銨是固體,固體的物質(zhì)的量濃度是定值,不能用單位時間固體濃度的變化表示速率,A錯誤;B.該反應中只有水蒸氣一種氣體,故反應過程中氣體的體積分數(shù)一直不變,B錯誤;C.該反應中只有水蒸氣一種氣體,氣體的平均摩爾質(zhì)量就是水分子的摩爾質(zhì)量,故一直不變,C錯誤;D.恒容密閉容器,氣體體積不變,在平衡之前氣體總質(zhì)量變化,故氣體的密度是平衡標志,D正確;故選D?!窘忸}必備】化學平衡狀態(tài)的判斷(1)判斷方法分析化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應速率之間的關系①單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時也生成了mmolA平衡②單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定平衡④單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時也消耗了qmolD不一定平衡壓強①其他條件一定、總壓強一定,且m+n≠p+q平衡②其他條件一定、總壓強一定,且m+n=p+q不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量①平均相對分子質(zhì)量一定,且m+n≠p+q平衡②平均相對分子質(zhì)量一定,且m+n=p+q不一定平衡溫度任何化學反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時平衡氣體密度(ρ)①只有氣體參加的反應,密度保持不變(恒容密閉容器中)不一定平衡②m+n≠p+q時,密度保持不變(恒壓容器中)平衡③m+n=p+q時,密度保持不變(恒壓容器中)不一定平衡顏色反應體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變(其他條件不變)平衡(2)動態(tài)標志:v正=v逆≠0①同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì):必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA+bBcC+dD,eq\f(v正A,v逆B)=eq\f(a,b)時,反應達到平衡狀態(tài)。(3)靜態(tài)標志:各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)不變。③壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。④絕熱容器中溫度不變。⑤密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρ=\f(m,V)))不變(注意容器中的氣體質(zhì)量或體積變化)。⑥平均相對分子質(zhì)量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M=\f(m,n)))不變(注意氣體質(zhì)量或氣體物質(zhì)的量變化)。總之,若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標志?!咀兪?-1】在一定溫度下,可逆反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)達到平衡的標志是A.反應混合物中A、B、C、D的質(zhì)量分數(shù)都不再變化B.反應混合物中A、B、C、D的分子數(shù)相同C.反應混合物的壓強保持不變D.單位時間內(nèi)生成amolC,同時生成amolD【答案】A【解析】A.反應混合物中A、B、C、D的質(zhì)量分數(shù)都不再變化,說明各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,達到平衡狀態(tài),故A正確;B.反應混合物中A、B、C、D的分子數(shù)相同不代表各物質(zhì)分子數(shù)保持不變,不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù),故B錯誤;C.反應前后氣體的體積不變,故總壓強不隨時間改變不能作為判斷是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù),故C錯誤;D.單位時間內(nèi)生成amolC是正反應,同時生成amolD也是正反應,故不能說明達到平衡狀態(tài),故D錯誤;故選A.【變式2-2】一定溫度下,在恒容、密閉容器中發(fā)生反應:。當反應達到化學平衡狀態(tài)時,下列說法正確的是A.全部轉(zhuǎn)化為 B.和的濃度一定相等C.正、逆反應速率相等且等于零 D.的濃度不再發(fā)生變化【答案】B【解析】A.可逆反應有限度,不能全部轉(zhuǎn)化為,A錯誤;B.平衡狀態(tài)時和的濃度不變,但不一定相等,B錯誤;C.平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡,所以正、逆反應速率相等且小于零,C錯誤;D.的濃度不再變化,說明反應已達化學平衡狀態(tài),D正確;故選D。1.一定條件下的密閉容器中,可逆反應達到平衡時,下列說法正確的是A.正反應速率為0B.、、的百分含量相等C.的濃度不再隨時間的變化而變化D.、、的物質(zhì)的量之比為1∶3∶2【答案】A【解析】A.化學平衡是動態(tài)平衡,正反應和逆反應的速率相等但不為0,反應沒有停止,故A錯誤;B.反應達到平衡時,、、的濃度不再改變,、、的百分含量不一定相等,故B錯誤;C.反應達到平衡時,生成氨氣的速率與消耗氨氣的速率相等,則的濃度不再隨時間的變化而變化,故C正確;D.反應達到平衡時,、、的濃度不再改變,未知起始投入量,、、的物質(zhì)的量之比不一定為1∶3∶2,故D錯誤;故選C。2.在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和,在一定條件下發(fā)生反應:。下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是A.反應速率B.容器內(nèi)壓強不再隨時間變化而發(fā)生變化C.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變D.容器內(nèi)【答案】B【解析】A.反應速率說明正逆反應速率相等,反應達到平衡,A不選;B.該反應是氣體體積增小的反應,反應過程中壓強不斷增小,當容器內(nèi)壓強不再隨時間變化而發(fā)生變化時,反應達到平衡,B不選;C.該反應過程中氣體物質(zhì)的量增小,氣體總質(zhì)量不變,氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,當容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時,說明反應達到平衡,C不選;D.容器內(nèi),不能說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,不能說明反應達到平衡,D選;故選D。3.利用合成甲醇也是有效利用資源的重要途徑。將原料氣充入某一恒容密閉容器中,只發(fā)生,在不同催化劑作用下,反應min時的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.使用催化劑Ⅰ時,d點未達到平衡B.c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低C.溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率D.若a點時,,則此條件下反應已達到最小限度【答案】C【解析】A.使用催化劑I時,CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增小后減小。溫度低于T4時,該反應未達平衡,溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率隨著反應速率增小而增?。粶囟雀哂赥4時,可能是催化劑活性降低,也可能是平衡逆向移動,導致CO2的轉(zhuǎn)化率減小,因此d點未達到平衡,故A正確;B.c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因可能是催化劑活性降低,也可能是平衡逆向移動,故B錯誤;C.溫度T4高于T3,升高溫度反應速率加快,故溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率,故C正確;D.由于,若a點時,,則v(CO3OO)正=v(CO3OO)逆,a點處于平衡狀態(tài),反應已達到最小限度,故D正確;答案選B。4.在一定溫度下,某反應?體系中,隨反應時間的變化如下表:該反應處于平衡狀態(tài)的時間區(qū)域為A. B. C. D.【答案】B【解析】可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各組分的濃度、物質(zhì)的量等不再變化,據(jù)此結合表中數(shù)據(jù)判斷。故答案選D。5.煤的氣化可獲得清潔燃料,是實現(xiàn)煤的綜合利用的一種重要途徑,主要反應是碳與水蒸氣反應生成水煤氣等。一定條件下,在容積不變的密閉容器中進行如下反應:C(s)+O2O(g)CO(g)+O2(g)。關于該反應達到化學平衡狀態(tài)的敘述正確的是A.O2O完全轉(zhuǎn)化為CO和O2 B.O2的濃度保持不變C.正、逆反應速率相等且均為零 D.O2O、CO的物質(zhì)的量之比為1∶1【答案】C【解析】A.可逆反應中O2O不可能完全轉(zhuǎn)化為CO和O2,A錯誤;B.反應在容積不變的密閉容器中進行,O2濃度保持不變,說明已經(jīng)平衡,B正確;C.化學反應達到平衡時,反應仍在進行,故正逆反應速率相等但不為零,C錯誤;D.O2O、CO的物質(zhì)的量由各成分的起始的量決定,O2O、CO的物質(zhì)的量之比為1∶1難以判斷是否處于平衡狀態(tài),D錯誤;故選B。6.絕熱、恒容的密閉容器中,發(fā)生可逆反應:

。下列各項中不能說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是A.體系的壓強不再改變B.斷裂2molO-S的同時,也斷裂1molO-OC.體系的溫度不再改變D.【答案】B【解析】A.該反應是等體積放熱反應,由于是絕熱、恒容的密閉容器,溫度升高,壓強增小,當體系的壓強不再改變,則達到平衡,故A不符合題意;B.斷裂2molO?S即消耗1molO2S的同時,也斷裂1molO?O即消耗1molO2,兩個不同方向,速率之比等于計量系數(shù)之比,能說明達到平衡,故B不符合題意;C.該反應是放熱反應,由于是絕熱容器,則容器內(nèi)溫度不斷升高,當體系的溫度不再改變,則達到平衡,故C不符合題意;D.,消耗CO的正向,生成COS是正向,同一個方向,不能說明達到平衡,故D符合題意。綜上所述,答案為D。7.可逆反應:在恒容密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內(nèi)生成的同時生成②單位時間內(nèi)生成的同時生成③用表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部【答案】A【解析】①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2,能說明正逆反應速率的相等關系,①正確;②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO只能說明單方向關系,不能說明正逆反應速率的關系,②錯誤;③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)是反應進行到任何時刻都成立的關系,不能說明達到了平衡,③錯誤;④混合氣體的顏色不變化說明二氯化氮的濃度不變化,達到平衡狀態(tài),④正確;⑤該反應是一個反應前后氣體的質(zhì)量不會改變的化學反應,混合氣體的質(zhì)量是守恒的,容器的體積不變,導致混合氣體的密度不再變化,所以該反應不一定達到平衡狀態(tài),⑤錯誤;⑥因該反應是物質(zhì)的量在增小的化學反應,物質(zhì)的量與壓強成正比,則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化,達到平衡狀態(tài),⑥正確;⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=平均摩爾質(zhì)量=,質(zhì)量是守恒的,物質(zhì)的量只有達到平衡時才不變,當混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,證明達到了平衡狀態(tài),⑦正確;故選A。8.Ⅰ.恒溫恒容下,將2mol氣體A和2mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2min后反應達到平衡狀態(tài),此時剩余1.2molB,并測得C的濃度為1.2mol/L。(1)從開始反應至達到平衡狀態(tài),生成C的平均反應速率為。(2)x=。(3)下列各項可作為該反應達到平衡狀態(tài)的標志是________(填字母)。A.壓強不再變化B.氣體密度不再變化C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化D.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1Ⅱ.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molO2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3O2(g)CO3OO(g)+O2O(g)△O=-49.0kJ/mol。測得CO2和CO3OO(g)的濃度隨時間變化如圖所示。(4)氫氣的轉(zhuǎn)化率=。【答案】(1)0.6mol/(Lmin)(2)3(3)BC(4)75%【解析】(1)從開始反應至達到平衡狀態(tài),Δc(C)=1.2mol/L,所以v(C)==0.6mol/(L·min);(2)平衡時Δc(B)==0.4mol/L,Δc(B)∶Δc(C)=1∶3,則x=3;(3)A.D為固體,所以反應前后氣體系數(shù)之和相等,容器恒定,則壓強始終不變,A不符合題意;B.D為固體,所以未平衡時氣體的總質(zhì)量會變,容器恒容,則密度會變,當密度不變時,說明達到平衡,B符合題意;C.未平衡時氣體的總質(zhì)量會變,而氣體總物質(zhì)的量始終不變,所以平均相對分子質(zhì)量會變,當其不變時,說明反應達到平衡,C符合題意;D.無論是否平衡,A的消耗速率與B的消耗速率之比均為2∶1,不能說明反應達到平衡,D不符合題意;綜上所述答案為BC;(4)據(jù)圖可知,10min時反應達到平衡,此時Δc(CO3OO)=0.75mol/L,根據(jù)方程式可知相同時間內(nèi)Δc(O2)=2.25mol/L,所以氫氣的轉(zhuǎn)化率為√100%=75%;1.一定溫度下的密閉容器中發(fā)生可逆反應,一定能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是A.3v逆(O2)=2v正(NO3) B.容器中氣體的密度不發(fā)生變化C.n(NO3):n(O2)=2:3 D.生成1molN2的同時生成2molNO3【答案】B【解析】A.化學反應達到化學平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,且不等于0,也可以是反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,有正有逆即可判斷反應是否達到平衡,時達到平衡,故A錯誤;B.反應體系中各物質(zhì)均為氣體,且容器的體積不變,則混合氣體的密度一直不變,混合氣體的密度不能判斷是否達到平衡狀態(tài),故B錯誤;C.各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,化學反應達到化學平衡狀態(tài),比值關系不能判斷是否達到平衡,故C錯誤;D.生成1molN2為逆反應方向,生成2molNO3為正反應方向,有正有逆且符合化學計量數(shù)之比,即化學反應達到化學平衡狀態(tài),故D正確;故答案選D。2.工業(yè)制硫酸中的一步重要反應是:。在一定條件下的密閉容器中進行反應,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是A.的質(zhì)量保持不變 B.的含量保持不變C.正反應和逆反應的速率相等 D.和的物質(zhì)的量之比【答案】B【解析】A.的質(zhì)量保持不變,則混合物中各物質(zhì)的量不變,達到了平衡狀態(tài),故A正確;B.的含量保持不變,則混合物中各物質(zhì)的量不變,達到了平衡狀態(tài),故B正確;C.正反應和逆反應的速率相等,達到了平衡狀態(tài),故C正確;D.平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率,故容器中和的物質(zhì)的量之比不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù),故D錯誤;答案選D。3.已知

。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,加入1mol與1mol,下列說法正確的是A.充分反應后,放出熱量為akJB.當X的物質(zhì)的量分數(shù)不再改變,表明該反應已達平衡C.當反應達到平衡狀態(tài)時,X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為l∶2D.若增小Y的濃度,正反應速率增小,逆反應速率減小【答案】C【解析】A.加入1mol與1mol,即假設Y完全反應,吸收熱量為,而反應是可逆反應,不可能完全轉(zhuǎn)化,所以充分反應后,吸收熱量小于,故A錯誤;B.當X的物質(zhì)的量分數(shù)不再改變,說明,該反應已達平衡,故B正確;C.當反應達到平衡狀態(tài)時,X與W的物質(zhì)的量濃度之比可能為1:2,其與各物質(zhì)的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關,故C錯誤;D.若增小Y的濃度,正反應速率增小,逆反應速率也增小,而不是減小,故D錯誤;故選B。4.在一定溫度下的恒容密閉容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的壓強;②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;⑤混合氣體的顏色;⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比;⑦某種氣體的百分含量。其中能說明反應NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的有幾項A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)為氣體體積增小的可逆反應,該反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各組分的濃度、百分含量等變量不再變化,據(jù)此判斷?!窘馕觥竣僭摲磻獮闅怏w體積增小的反應,壓強為變量,當混合氣體的壓強不再變化時,表明正逆反應速率相等,達到平衡狀態(tài),故①正確;②A為固體,混合氣體的密度為變量,當混合氣體的密度不再變化時,表明達到平衡狀態(tài),故②正確;③該反應為氣體體積增小的反應,混合氣體的總物質(zhì)的量為變量,當混合氣體的總物質(zhì)的量不變時,說明達到平衡狀態(tài),故③正確;④該反應中只有NO3、CO2為氣體,且二者物質(zhì)的量之比始終為2∶1,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為定值,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故④錯誤;⑤NO3、CO2均為無色氣體,不能根據(jù)混合氣體的顏色判斷平衡狀態(tài),故⑤錯誤;⑥該反應中各反應物或生成物的濃度之比始終等于化學計量數(shù)之比,無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故⑥錯誤;⑦該反應中只有NO3、CO2為氣體,且二者物質(zhì)的量之比始終為2∶1,則氣體NO3、CO2的百分含量始終不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故⑦錯誤;故選B。5.通過熱分解O2S可獲得氫氣和單質(zhì)硫,反應為。在一定溫度下,向恒容密閉容器中充入一定量的O2S進行上述反應,下列表述能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是A.B.容器中混合氣體的平均密度不再變化C.容器中混合氣體總壓強不再發(fā)生變化D.單位時間內(nèi),消耗1molO2S同時生成1molO2【答案】A【解析】A.當用速率表示平衡狀態(tài)時,應滿足“一正一逆,且等于系數(shù)之比”,則應為,A錯誤;B.容器容積不變,混合氣體總質(zhì)量不變,密度始終不變,則混合氣體的密度不再變化時反應不一定達平衡狀態(tài)

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