2.2.1化学平衡状态建立及判定（讲义）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第二节　化学平衡（1）化学平衡状态建立及判定 【学习目标】 1、通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡 2、熟知化学平衡状态的特征，掌握化学平衡状态的判断方法 【知识回顾】 1．根据化学反应进行的程度，可分为 和 。 2、可逆反应是指：在 条件下，既能向 进行又能向 进行的化学反应称之为可逆反应,书写可逆反应的化学方程式时不用“==”而用 3、可逆反应的速率：N2＋3H22NH3 v(正)：正反应速率（从左至右），c(N2)消耗∶c(H2) 消耗∶c(NH3)生成== v(逆)：逆反应速率（从右至左）c(N2) 生成∶c(H2) 生成∶c(NH3) 消耗== 【探索新知】 一、化学平衡状态的建立与特征 1．在一定条件下，把1 mol N2和6 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据要求填表： N2＋3H22NH3 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 c(N2) c(H2) c(NH3) 0 进行中 c(N2) c(H2) c(NH3 平衡时 c(N2) c(H2) c(NH3) 2.以上过程用速率—时间(v－t)图像可表示为 3.从建立的途径(物质的投料方式)角度分析 从反应物投料 N2与H2发生反应，随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 从生成物投料 NH3发生分解反应，随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 【归纳总结】 1．化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率 时，反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了 ，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 2．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： (1)逆：研究的对象是 反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆 。 (3)动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一 。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。 【课堂练习1】 1．在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝－c kJ·mol－1 (1)反应刚开始时，由于c(H2) ，c(I2) _，而c(HI)＝ ，所以化学反应速率 最大，而 最小(为零)。 (2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2) ，c(I2) ，而c(HI) ，从而化学反应速率v正 ，而v逆 。(以上填“增大”、“减小”或“不变”) (3)当反应进行到v正与v逆_ 时，此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时，反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量Q_ c kJ(填“＝”、“>”或“<”)。 二、化学平衡状态的判断依据 1、根据化学平衡状态定义判断 同一物质：v正=v逆；不同物质： 一正一逆，速率之比=计量数之比 浓度不再改变----各组分的浓度不再变化， 各组分的物质的量、质量、质量分数、物质的量分数不再变化 2、其他判断规律：从各物理量的变化判断 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 为例 · 压强不变 判断依据 是否是平衡状态 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) · 气体平均相对分子质量（）不变 判断依据 是否是平衡状态 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 ②一定时，但m＋n=p＋q时 · 气体密度不变 判断依据 是否是平衡状态 ①恒温恒容时，密度一定 ②恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 ③恒温恒压时，若m＋n==p＋q，则密度一定时 · 颜色不变：反应体系内有色物质的颜色一定，可逆反应达到 （一定/不一定）平衡状态 【例题讲解】 例1、在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时: ①混合气体的压强②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的平均相对分子质量⑤混合气体的颜色⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比 (1)一定能证明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是 (填序号,下同)。 (2)一定能证明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是 (3)一定能证明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)达到平衡状态的是 。(注:B、C、D均为无色物质) 例2、一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：①体系的压强不再发生变化，②体系的密度不再发生变化，③各组分的物质的量浓度不再改变，④各组分的质量分数不再改变，⑤反应速率vB∶vC∶vD＝n∶p∶q，其中，能说明反应已达到平衡的是(　 　) A．③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 【小结】从上面的分析可知，一个可逆反应达到平衡后，有两大特征： （1）反应达到平衡时，反应处于一种动态平衡，v正=v逆 >0 （2）反应达到平衡时，反应物或生成物的浓度等反应过程中的“变量”将“不再改变”即“变量不变”。 判断一个可逆反应是否达到平衡状态，应该从上述两大特征着手。 【课后作业】 1、下列关于化学平衡状态的理解正确的是(　 　) A．所有反应都存在平衡状态 B．反应物与生成物的浓度相等 C．正反应与逆反应停止进行 D．正反应和逆反应的速率相等 2、有关化学平衡状态的特征，下列说法正确的是(　 　) A．所有的化学反应都存在化学平衡状态 B．平衡时反应已达到最大限度，反应停止了 C．平衡时各组分的浓度相等 D．化学平衡状态是一种动态平衡 3、在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0的可逆反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是(　　) A．反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B．反应体系中压强恒定 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．反应体系中温度不变 4、一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是(　　) A．d点 B．b点 C．c点 D．a点 5、在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，达到平衡时浓度可能是(　　) A．SO2、O2分别为0.4 mol·L－1、0.2 mol·L－1 B．SO2为0.25 mol·L－1 C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO2为0.24 mol·L－1，SO3为0.14 mol·L－1 6、一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1<c1<0.14 mol·L－1 7、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　) A．Z为0.3 mol/L　　　 B．Y2为0.4 mol/L C．X2为0.2 mol/L D．Z为0.4 mol/L 8（多选）在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( ) A．C的生成速率与C分解的速率相等 B．单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的分子数比为1:3:2 9、（多选）在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应：A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是( ) A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 10、（多选）一定条件下，反应N2+3H22NH3达到平衡的标志是( ) A．一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B．一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C．一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D．一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成 11、可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　) 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) 12、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是( ) A．2v(NH3)=v(CO2) B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闲容器中氨气的体积分数不变 13、已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，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(　　) 14、在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g) ΔH＜0，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断不正确的是(　　) A．x＝1 B．平衡时B的转化率为20% C．B的转化率不变，该反应达到平衡状态 D．容器内温度保持恒定，该反应达到平衡状态 15、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol/L、0.3mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是(　　) ①X2为0.2 mol·L－1　 ②Y2为0.1 mol·L－1 ③Z2为0.3 mol·L－1　 ④Y2为0.6 mol·L－1 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 16、在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)＋Z(s)　 (乙)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时 ①混合气体的密度 ②反应容器中生成物的百分含量 ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 ④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量 其中能表明(甲)达到化学平衡状态是 ；能表明(乙)达到化学平衡状态是 ___　 17、恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L－1。 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 (2)x＝ (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是_ A．压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1 D．A的百分含量保持不变 18、在地壳中SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－148.9 kJ·mol－1 (1)如果该反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时 a．2v正(HF)＝v逆(H2O) b．v(H2O)＝2v(SiF4) c．SiO2的质量保持不变 d．反应物不再转化为生成物 (2)若反应容器容积为2.0 L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g·L－1，在这段时间内HF的平均反应速率为 。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　化学平衡（1）化学平衡状态建立及判定 【学习目标】 1、通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡 2、熟知化学平衡状态的特征，掌握化学平衡状态的判断方法 【知识回顾】 1．根据化学反应进行的程度，可分为 可逆反应 和 不可逆反应 。 2、可逆反应是指：在 相同条件下，既能向 正反应方向 进行又能向 逆反应方向 进行的化学反应称之为可逆反应,书写可逆反应的化学方程式时不用“==”而用 3、可逆反应的速率：N2＋3H22NH3 v(正)：正反应速率（从左至右），c(N2)消耗∶c(H2) 消耗∶c(NH3)生成== 1: 3：2 v(逆)：逆反应速率（从右至左）c(N2) 生成∶c(H2) 生成∶c(NH3) 消耗== 1: 3：2 【探索新知】 一、化学平衡状态的建立与特征 1．在一定条件下，把2 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据要求填表： N2＋3H22NH3 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 c(N2) 最大 c(H2)=0 最大 c(NH3)最小 0 进行中 c(N2) 减小 c(H2)减小 逐渐减小 c(NH3)逐渐增大 增大 平衡时 c(N2)不再改变 c(H2)不再改变 不变 c(NH3)不再改变 不变 2.以上过程用速率—时间(v－t)图像可表示为 3.从建立的途径(物质的投料方式)角度分析 从反应物投料 N2与H2发生反应，随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 从生成物投料 NH3发生分解反应，随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 【归纳总结】 1．化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率 相等 时，反应体系中所有参加反应的物质的 浓度 或 物质的量 保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“ 最大限度 ”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 2．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： (1)逆：研究的对象是 可逆反应 反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆 相等 ，即：v正＝v逆≠0(实质) 。 (3)动：化学平衡是一种 动态 平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一 定值 。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生 改变 ，并在新条件下建立新的平衡。 【课堂练习1】 1．在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝－c kJ·mol－1 (1)反应刚开始时，由于c(H2)___mol/L_，c(I2)_mol/L_，而c(HI)＝_0_________，所以化学反应速率___v正___________最大，而____v逆______最小(为零)。 (2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_减小____，c(I2)_减小____，而c(HI)___增大_______，从而化学反应速率v正___减小_________，而v逆____增大___________。(以上填“增大”、“减小”或“不变”) (3)当反应进行到v正与v逆___相等_____时，此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时，反应混合物的总物质的量为___3_______mol。此时放出的热量Q___＜___c kJ(填“＝”、“>”或“<”)。 二、化学平衡状态的判断依据 1、根据化学平衡状态定义判断 同一物质：v正=v逆；不同物质： 一正一逆，速率之比=计量数之比 浓度不再改变----各组分的浓度不再变化， 各组分的物质的量、质量、质量分数、物质的量分数不再变化 2、其他判断规律：从各物理量的变化判断 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 为例 · 压强不变 判断依据 是否是平衡状态 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 · 气体平均相对分子质量（）不变 判断依据 是否是平衡状态 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 · 气体密度不变 判断依据 是否是平衡状态 ①恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 ②恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 ③恒温恒压时，若m＋n==p＋q，则密度一定时 不一定平衡 · 颜色不变：反应体系内有色物质的颜色一定，可逆反应达到 一定 （一定/不一定）平衡状态 【例题讲解】 例1、在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时: ①混合气体的压强②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的平均相对分子质量⑤混合气体的颜色⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比 (1)一定能证明2SO2(g)+O2(g)2SO2(g)达到平衡状态的是①③④(填序号,下同)。 (2)一定能证明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是 ⑤ (3)一定能证明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)达到平衡状态的是_②④。(注:B、C、D均为无色物质) 例2、一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：①体系的压强不再发生变化，②体系的密度不再发生变化，③各组分的物质的量浓度不再改变，④各组分的质量分数不再改变，⑤反应速率vB∶vC∶vD＝n∶p∶q，其中，能说明反应已达到平衡的是(　B　) A．③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 【小结】从上面的分析可知，一个可逆反应达到平衡后，有两大特征： （1）反应达到平衡时，反应处于一种动态平衡，v正=v逆 >0 （2）反应达到平衡时，反应物或生成物的浓度等反应过程中的“变量”将“不再改变”即“变量不变”。 【课后作业】 1、下列关于化学平衡状态的理解正确的是(　　) A．所有反应都存在平衡状态 B．反应物与生成物的浓度相等 C．正反应与逆反应停止进行 D．正反应和逆反应的速率相等 2、有关化学平衡状态的特征，下列说法正确的是(　　) A．所有的化学反应都存在化学平衡状态 B．平衡时反应已达到最大限度，反应停止了 C．平衡时各组分的浓度相等 D．化学平衡状态是一种动态平衡 答案：D【解析】只有可逆反应才存在化学平衡状态，A项错误；达到平衡状态时，反应达到最大限度，但反应并没有停止，B项错误；平衡时各组分浓度保持不变，但不一定相等，C项错误；达到化学平衡状态时，反应并没有停止，是一种动态平衡，D项正确。 3、在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0的可逆反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是(　A　) A．反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B．反应体系中压强恒定 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．反应体系中温度不变 答案：A。【解析】对于放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定相等，A项错误；可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，气体分子数保持不变，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，B、C、D项正确。 4、一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是(　A　) A．d点 B．b点 C．c点 D．a点 答案：A。【解析】由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点，选项A正确。 5、在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，达到平衡时浓度可能是(　B　) A．SO2、O2分别为0.4 mol·L－1、0.2 mol·L－1 B．SO2为0.25 mol·L－1 C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO2为0.24 mol·L－1，SO3为0.14 mol·L－1 答案：B。【解析】本题可用极限法。可逆反应不可能进行到底，假设反应由正反应或逆反应开始建立。A项，0.2 mol·L－1 SO3全部转化时，SO2和O2浓度才是0.4 mol·L－1、0.2 mol·L－1；B项，SO2的浓度应在0～0.4 mol·L－1之间；根据S元素守恒，SO2和SO3浓度之和应为0.4 mol·L－1，C、D两项都不正确。 6、一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　D　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1<c1<0.14 mol·L－1 答案：D。【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0 mol·L－1<c1<0.14 mol·L－1。 7、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　A　) A．Z为0.3 mol/L　　　 B．Y2为0.4 mol/L C．X2为0.2 mol/L D．Z为0.4 mol/L 答案：A。【解析】假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4 假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0 平衡体系中各物质的浓度范围为0<X2<0.2,0.2<Y2<0.4,0<Z<0.4。] 8（多选）在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是(AC ) A．C的生成速率与C分解的速率相等 B．单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的分子数比为1:3:2 答案：AC。【解析】化学平衡的本质特征是正反应速率与逆反应速率相等。A选项中，C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，能说明反应已达平衡；B选项中，生成A、B是指逆反应速率，未指明正反应速率的情况，故不能表达反应达到平衡；C选项中，A、B、C各物质的浓度不再变化,这是平衡状态的宏观表现,能说明反应已达平衡；D选项中，A、B、C分子数之比为1∶3∶2是偶然存在的，不能作为平衡的判断依据,不能表达反应达到平衡，选 AC。 9、（多选）在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应：A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是( BC ) A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 答案：BC【解析】A项，该反应前后气体物质的花絮计量数相等，压强始终不变，故不选A项; B项，反应物A为固体，反应物与生成物中所含气体的质量不等，，又因为容器恒容，所以平衡之前该体系中混合气体的密度为变量，当达到化学平衡时混合气体的密度将不再发生变化，故选B项；C项，B为气体，反应未达平衡前，B的浓度一直会发生改变，当B的物质的量浓度不再改变时，说明反应达到平衡，故选C项；D项，该反应前后气体物质的化学计量数相等，因此气体的总物质的量不变，故不选D项。 10、（多选）一定条件下，反应N2+3H22NH3达到平衡的标志是( AC ) A．一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B．一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C．一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D．一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成 答案：AC【详解】A、一个N≡N键断裂，说明反应向正反应方向进行，有三个H-H键形成，说明反应向逆反应方向进行，1个N≡N为1个N2分子，三个H-H为3个H2，符合化学计量数之比，即一个N≡N键断裂的同时，有三个H-H键形成，说明正反应速率等于逆反应速率，达到化学平衡，故A符合题意；B、N≡N断裂和H-H的断裂，反应都向正反应方向进行，一个N≡N键断裂的同时，有三个H-H键断裂，说明正反应速率不等于逆反应速率，反应未达到平衡，故B不符合题意；1个NH3分子中含有三个N-H键，1个N≡N为1个N2分子，三个N-H为1个NH3分子，不符合化学计量数之比，一个N≡N键断裂的同时，有三个N-H键断裂，说明正反应速率不等于逆反应速率，反应未达到平衡，故C不符合题意；D、反应都是向正反应方向进行，一个N≡N键断裂的同时，有六个N-H键形成，说明正反应速率不等于逆反应速率，反应未达到平衡，故D不符合题意; 11、可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　C　) 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) 答案：C【解析】可逆反应达到化学平衡状态的主要特征之一是v正＝v逆，而3v正(N2)＝v正(H2)并未反映出v正＝v逆的关系，即A项不正确。在N2与H2合成NH3的反应中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，分析时一要注意二者应分别代表正反应速率和逆反应速率，二要注意不同物质的速率之比等于化学计量数之比。 12、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是( BC ) A．2v(NH3)=v(CO2) B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闲容器中氨气的体积分数不变 答案：BC【解析】A、该反应中NH3(g)和CO2(g)的化学计量数之比为2:1，达到平衡时v正(NH3)=v逆(CO2)或者v逆(NH3)=v逆(CO2)；B、该反应的正反应使气体分子数增大，容器中总压强不变时，v正＝v逆；C、该反应的正反应是固体转化为气体，容器中混合气体的密度不变时，v正＝v逆。D.该反应一旦开始，容器中氨气的体积分数始终不变。 13、已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，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(　B　) 答案：B【解析】B项，对于一个特定反应，ΔH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(N2O4)＝v逆(NO2)，反应达到平衡状态。 14、在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g) ΔH＜0，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断不正确的是(　A　) A．x＝1 B．平衡时B的转化率为20% C．B的转化率不变，该反应达到平衡状态 D．容器内温度保持恒定，该反应达到平衡状态答案：A。【解析】平衡时c(C)＝c(D)＝0.5 mol·L－1，可知x＝2；B的转化率为×100%＝20%；B的转化率不变，容器内温度保持恒定，说明各物质的量保持恒定，反应达到平衡状态。 15、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol/L、0.3mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是(　B　) ①X2为0.2 mol·L－1　 ②Y2为0.1 mol·L－1 ③Z2为0.3 mol·L－1　 ④Y2为0.6 mol·L－1 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案：B。【解析】在可逆反应中，反应物不可能完全转化为生成物，平衡时不可能出现某物质浓度为零的情况。①X2为0.2 mol·L－1，表明Z2全部转化为X2和Y2，①错误；同理，④错误。综上所述， B项正确。 16、在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)＋Z(s)　 (乙)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时 ①混合气体的密度 ②反应容器中生成物的百分含量 ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 ④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量 其中能表明(甲)达到化学平衡状态是__①②③④⑤⑥__；能表明(乙)达到化学平衡状态是_____①②③⑤___　 17、恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L－1。 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_0.6 mol·L－1·min－1__ (2)x＝__3______ (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是__BD______ A．压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1 D．A的百分含量保持不变 【解析】(1)v(C)＝＝0.6 mol·L－1·min－1。 (2)2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s) 开始/mol·L－1 1 1 0 转化/mol·L－1 0.8 0.4 1.2 平衡/mol·L－1 0.2 0.6 1.2 由此可知，2∶1∶x＝0.8∶0.4∶1.2＝2∶1∶3，所以x＝3。 (3)A项，x＝3，该反应前后气体的物质的量不变，无论反应是否达到平衡，压强均不会变化；B项，气体的密度不再变化，而气体的体积不变，说明气体的质量不再发生变化，由于D为固体，故气体的质量不再发生变化时能说明反应已达到平衡状态；C项，A的消耗速率与B的消耗速率表示的反应方向一致，不能说明反应已达到平衡；D项，A的百分含量保持不变，说明反应已达到平衡。 衡状态。 18、在地壳中SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－148.9 kJ·mol－1 (1)如果该反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时___bc_____ a．2v正(HF)＝v逆(H2O) b．v(H2O)＝2v(SiF4) c．SiO2的质量保持不变 d．反应物不再转化为生成物 (2)若反应容器容积为2.0 L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g·L－1，在这段时间内HF的平均反应速率为______0.001 0 mol·L－1·min－1_。 【解析】(1)平衡时，a项，v正(HF)＝2v逆(H2O)，错误；d项，反应继续进行，只是转化的生成物与分解的生成物相等，并不是不再转化，错误。(2)密度增大了0.12 g·L－1，说明质量增加了0.24 g，根据差量法可知增加的质量相当于SiO2的质量，即为0.24 g SiO2，其物质的量为0.004 mol，则转化的HF为0.016 mol，HF的反应速率为＝0.001 0 mol·L－1·min－1。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$