6.1.2 化学反应的限度 化学平衡状态（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（苏教版2019）

第2课时　化学反应的限度　化学平衡状态 [核心素养发展目标]　1.了解可逆反应及特点。2.理解化学平衡状态的特征及标志，会判断可逆反应的平衡状态。 一、化学反应的限度 1．化学反应的限度 (1)Cl2与H2O的反应 化学方程式 Cl2＋H2OHCl＋HClO 溶液中微粒 三分子 H2O、Cl2、HClO 四离子 H＋、Cl－、ClO－、OH－ 反应特点 反应不能进行到底 (2)FeCl3溶液与KI溶液的反应 实验步骤 实验现象 溶液颜色由无色变为褐色 溶液分层，下层为浅绿色，上层油状液体呈紫色 溶液变为红色 实验结论 有I2生成 有Fe2＋和I2生成 下层清液中含有未反应的Fe3＋ 离子方程式 2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 反应特点 I－过量的条件下，反应物Fe3＋不能完全转化为生成物，即可逆反应具有一定的限度 2．可逆反应 (1)定义：在同一条件下，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。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 (2)特征 ①双向性：反应物生成物。 ②双同性：正、逆反应是在同一条件下同时进行的。 ③共存性：反应物和生成物同时存在。 1．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到反应限度后，再向反应容器中充入含18O的氧气，经过一段时间后，18O原子存在于哪些物质中？ 提示　O2、SO2和SO3。 2．醋酸的电离也是一个可逆过程，常温下，在0.1 mol·L－1醋酸水溶液中的电离方程式：CH3COOHCH3COO－＋H＋，大约有1%的醋酸分子电离，则c(H＋)≈0.001 mol·L－1。 (1)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下可完全生成2 mol SO3(　　) (2)既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应(　　) (3)甲酸是一种弱酸，则甲酸的电离也是一种可逆过程(　　) (4)H2＋Cl22HCl与2HClH2＋Cl2互为可逆反应(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 1．对于化学反应的限度的叙述错误的是(　　) A．任何可逆反应都有一定的限度 B．有一定限度的化学反应，都是可逆反应 C．化学反应的限度与时间的长短无关 D．同一可逆反应在不同条件下(如温度、浓度等)，其反应的限度相同 答案　D 解析　任何可逆反应都有一定的限度，反之，有一定限度的化学反应都是可逆反应，对同一可逆反应，当外界条件不变时，反应的限度与时间长短无关。 2．反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到反应限度后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于(　　) A．CO B．H2O C．CO2、CO D．CO、H2O、CO2 答案　D 解析　含18O的一氧化碳和H2O正向反应生成含18O的二氧化碳，同时含18O的二氧化碳和H2又逆向反应生成了一氧化碳和水，故最终CO、H2O和CO2中都含有18O。 3．在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达到最大限度时，可能存在的数据是(　　) A．N2为0.2 mol·L－1，H2为0.6 mol·L－1 B．N2为0.15 mol·L－1 C．N2、H2均为0.18 mol·L－1 D．NH3为0.4 mol·L－1 答案　B 解析　可逆反应不能进行到底，N2的浓度范围是0～0.2 mol·L－1，H2的浓度范围是0～0.6 mol· L－1，NH3的浓度范围是0～0.4 mol·L－1，不能取最大值和最小值，A、D错误，B正确；虽然氮气和氢气的物质的量浓度在范围内，N2和H2都是反应物，浓度要么都增加，要么都减小，C错误。 1化学反应的限度是在给定的条件下，可逆反应所能达到或完成的最大程度。化学反应的限度的意义在于决定了反应物在该条件下的最大转化率。 2不同的可逆反应在给定条件下的化学反应的限度不同；同一可逆反应在不同条件如温度、浓度、压强等下，其反应的限度不同。 二、化学平衡状态 1．化学平衡状态的建立过程 在一定条件下向反应容器中加入N2和H2发生反应：N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度为0 v逆为0 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆 生成物浓度不变 v逆不变 2.用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 3.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。 可逆反应达到化学平衡后，反应混合物的组成保持不变，但正、逆反应仍在进行，因此化学平衡是一种动态平衡。 (2)化学平衡状态的特征 (1)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率(　　) (2)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等(　　) (3)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等(　　) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度(　　) (5)对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，当温度和体积一定时，如混合气体的密度不再改变，则反应达到平衡(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ 在一定温度下，在恒容的容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：2SO2＋O22SO3。 一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明反应达到化学平衡状态的是_______(填序号)。 ①v正(SO2)＝2v逆(O2) ②v(SO2)＝v(SO3) ③单位时间内消耗a mol SO2，同时生成a mol SO3 ④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2 ⑤混合气体的总的物质的量不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的密度不再改变 ⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变 答案　①⑤⑥⑧ 解析　①因为v正(SO2)＝2v正(O2)，现有v正(SO2)＝2v逆(O2)，故v正(O2)＝v逆(O2)，为化学平衡状态；②v(SO2)和v(SO3)一直保持相等，不能说明反应达到化学平衡状态；③单位时间内消耗a mol SO2，必然生成a mol SO3，不能说明反应达到化学平衡状态；④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2，不能说明反应达到化学平衡状态；⑤因为反应前后气体分子数不相等，若气体的总物质的量不再改变，说明正、逆反应速率相等，可以说明反应达到化学平衡状态；⑥因为反应前后气体分子数不相等，如未达到平衡，则压强随时间改变而改变，若压强不变，说明反应达到化学平衡状态；⑦该反应体系的容积不变，反应物及生成物都是气体，故气体的密度一直不变，密度不变，不能说明反应达到化学平衡状态；⑧根据M＝，该反应前后气体分子数不相等，故n是个变化的量，故M也是一个变化的量，若混合气体的平均相对分子质量不变，则n不变，反应一定达到化学平衡状态。 化学平衡状态的判据 (1)特征——“等” 同一物质，v正＝v逆；不同物质，正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。 (2)特征——“定” 各组分的质量、物质的量、浓度、自身含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持不变。 (3)间接判据 化学反应前后始终不变的量不能作为判据，当变化的量不再改变时，化学反应即达到平衡。 1．在一定温度下，在一容器内进行某一反应，M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，则下列叙述中正确的是(　　) A．反应的化学方程式一定为2MN B．t1时，逆反应速率一定大于正反应速率 C．t2时，反应达到了化学平衡状态 D．t3时，正反应速率等于逆反应速率 答案　D 解析　由图像可知，反应中M的物质的量逐渐增多，N的物质的量逐渐减少，则在反应中N为反应物，M为生成物，t3时，N减少了6 mol，M增加了3 mol，反应的化学方程式为2NM，A项错误；t1时，反应没有达到化学平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，B项错误；t2时，反应没有达到化学平衡状态，C项错误；t3时，反应达到化学平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，D项正确。 2．哈伯因发明了用氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列说法正确的是(　　) A．达到化学平衡时，N2完全转化为NH3 B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等 C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 D．达到化学平衡时，正反应和逆反应速率都为零 答案　C 解析　可逆反应反应物不能完全反应，A错误；反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化程度，N2、H2按1∶3混合，化学计量数之比为1∶3，所以转化率相等，平衡时，N2、H2的物质的量浓度之比一定为1∶3，B错误；化学平衡是动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等，但不为零，D错误。 3．(2022·合肥高一期中)可逆反应(g)(g)＋(g)在恒容密闭容器中进行。下列可说明该反应达到化学平衡状态的是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．①④⑥⑦ B．②③④⑥ C．①④⑤⑦ D．①②⑥⑦ 答案　A 解析　单位时间内生成n mol O2必同时消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。③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。④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。⑤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。⑥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。⑦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，反应达到化学平衡状态。 题组一　化学反应限度 1．下列关于可逆反应的说法不正确的是(　　) A．正反应和逆反应的反应条件相同 B．反应物和生成物共存于同一体系 C．只要时间充分，反应物的转化率可以达到百分之百 D．正反应和逆反应的反应方向相反 答案　C 解析　正反应和逆反应的反应条件相同，故A正确；可逆反应不能进行到底，故反应物、生成物共存于同一体系，反应物的转化率不能达到百分之百，故B正确、C错误；正反应向右进行，逆反应向左进行，故D正确。 2．(2023·广东揭阳一中高一期中)在容积为4 L的密闭容器中充入6 mol X气体和5 mol Y气体，在一定条件下发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(g)，达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　) A．X为0 mol·L－1 B．Y为1.25 mol·L－1 C．Z为0.5 mol·L－1 D．W为1 mol·L－1 答案　C 解析　假设没有发生反应，则X为1.5 mol·L－1，Y为1.25 mol·L－1，Z与W均为0 mol·L－1；假设X完全反应完，则X为0 mol·L－1，Y为0.75 mol·L－1，Z与W均为1 mol·L－1。该反应为可逆反应，且开始只有反应物，所以反应一定进行且X浓度大于0 mol·L－1。因此，A、B、D项不可能。 3．已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　) A．NO2中不可能含18O B．有1 mol N18O生成 C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡 答案　C 解析　该反应为可逆反应，则通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全反应，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有1 mol N18O生成，NO2、S18O2消耗的物质的量都小于1 mol，所以S18O2的物质的量不可能为0.8 mol，故B错误、C正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明该反应达到平衡，故D错误。 4．(2023·陕西高一期中)一定条件下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol气体M和2 mol气体N，生成气体P和固体Q，产物的物质的量随反应时间的变化图像如图，测得第7 min时容器内剩余0.2 mol气体M和0.4 mol气体N，下列说法正确的是(　　) A．前2 min内，P的平均反应速率为0.075 mol·L－1·min－1 B．该反应的化学方程式为M(g)＋2N(g)2P(g)＋Q(s) C．升高反应温度，逆反应速率一定会减小 D．5 min后，反应停止，正、逆反应速率均为0 答案　B 解析　由图像可知，前2 min内P的平均反应速率为＝0.15 mol·L－1·min－1，A不正确；该反应达平衡时，参加反应的M为0.8 mol、N为1.6 mol，生成P为1.6 mol、Q为0.8 mol，M、N、P、Q的化学计量数之比为1∶2∶2∶1，则化学方程式为M(g)＋2N(g)2P(g)＋Q(s)，B正确；升高反应温度，化学反应速率加快，所以逆反应速率会增大，C不正确；5 min后，反应达到平衡，正反应速率与逆反应速率相等，但均大于0，D不正确。 题组二　化学平衡的建立过程 5.向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．t1时，只有正反应 B．t2～t3时，反应不再发生 C．t2时，容器内有1.5 mol Y D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 答案　D 解析　t1时，v正>v逆>0，正、逆反应都在发生，A项错误；t2～t3时，v正＝v逆>0，反应并未停止，B项错误；该反应为可逆反应，1 mol X不能完全反应，所以当反应达到平衡时，容器内Y的物质的量小于1.5 mol，C项错误；t2～t3时反应处于化学平衡状态，X、Y的物质的量均不发生变化，D项正确。 6．(2022·大庆高一期中)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．c点处正反应速率和逆反应速率相等 B．a点的正反应速率比b点的大 C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同 D．在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率 答案　B 解析　c点反应物和生成物的物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不相等，A错误；从a点到b点，氢气的物质的量逐渐减小，即其物质的量浓度逐渐减小，所以正反应的反应速率逐渐减小，即a点的正反应速率比b点的大，B正确；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，即d点和e点处n(N2)相等，C错误；在t2时刻，该反应处于化学平衡状态，所以正、逆反应速率相等，D错误。 题组三　化学平衡状态的判断 7．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 答案　C 解析　A项，由于该反应前后气体物质的量改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态；B项，v逆(H2O)＝v逆(CO)，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态；C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达到化学平衡状态；D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。 8．(2023·陕西咸阳期中)一定温度下，在a L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．N2、H2、NH3的浓度不再发生改变 B．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 C．容器内的压强不再发生改变 D．单位时间内断裂1 mol N≡N键的同时，有6 mol N—H键断裂 答案　B 解析　容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2，不能判断反应达到平衡状态，B选；该反应为气体物质的量减小的反应，容器内的压强不再发生改变，说明反应达到平衡状态，C不选；单位时间内断裂1 mol N≡N键表示正反应方向，有6 mol N—H键断裂表示逆反应方向，根据化学计量数关系，此时正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D不选。 9．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1 答案　D 解析　颜色的深浅与浓度有关系，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，A不符合；正反应是气体体积减小的反应，则恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变可以说明反应达到平衡状态，B不符合；密度是气体的质量与容器容积的比值，气体质量是变化的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变可以说明反应达到平衡状态，C不符合；反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1不能说明正、逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，D符合。 10．在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为(　　) 选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol A 2.0 1.0 0 B 1.0 0.8 1.0 C 0.2 0.1 1.8 D 0 0 2.0 答案　C 解析　反应2SO2＋O22SO3是可逆反应，加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以向生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量之比为2∶1，所以SO2减少1 mol，消耗氧气0.5 mol，所以应该剩余氧气0.5 mol，不能是0.8 mol，B错误。 11．(2022·安徽高一月考)一定条件下向一密闭容器中充入2 mol SO2和0.5 mol 18O2，发生反应：2SO2＋O22SO3，该反应放热。反应一段时间后，核素18O存在于SO2、O2、SO3中。下列分析错误的是(　　) A．18O2与O2的化学性质基本相同 B．充分反应后容器中存在18O2，说明反应存在可逆性 C．虽然该反应放热，但升高温度，正反应速率增大 D．平衡时，18O2初始浓度c0(18O2)与平衡时各组分浓度c之间一定存在：2c0(18O2)＝2c(S18O2)＋3c(S18O3)＋2c(18O2) 答案　D 解析　16O与18O是同位素，16O2与18O2的结构相同，化学性质基本相同，A正确；根据反应方程式特点，容器中通入2 mol SO2和0.5 mol 18O2,18O2不足，充分反应后容器中存在18O2，说明反应存在可逆性，B正确；由于反应一段时间后，核素18O存在于SO2、O2、SO3中，根据化学反应前后原子守恒可知，平衡时，18O2初始浓度c0(18O2)与平衡时各组分浓度c之间存在：2c0(18O2)＝2c(S18O2)＋c(S18OO)＋3c(S18O3)＋2c(S18O2O)＋c(S18OO2)＋2c(18O2)＋c(18OO)，D错误。 12．一定条件下，对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若N2、H2、NH3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，N2、H2、NH3浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是(　　) ①c1∶c2＝1∶3 ②平衡时，H2和NH3的生成速率之比为2∶3 ③N2和H2的转化率不相等 ④c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 答案　D 13．(2023·江苏连云港期中)为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液中滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液5～6滴，充分反应，下列实验操作能说明该反应存在限度的是(已知：KSCN溶液遇Fe3＋显血红色)(　　) A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生 B．再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色 C．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生 D．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变血红色 答案　D 解析　加入FeCl3溶液5～6滴，物质的量较少，由于有KI的剩余，滴加AgNO3溶液，肯定会有黄色沉淀生成，不能判断2Fe3＋＋2I－I2＋2Fe2＋是否存在限度，故A错误；由于加入FeCl3溶液，将碘离子氧化为碘单质，加入CCl4振荡后，生成的碘单质溶于CCl4而显紫红色，只能说明生成了碘单质，而不能判断反应是否存在限度，故B错误；加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明存在氯离子，由于氯离子不参与离子反应，即氯离子始终存在于溶液中，所以不能判断反应是否存在限度，故C错误；滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明溶液中存在铁离子，由于加入FeCl3溶液较少，若不存在限度，加入KSCN溶液后，溶液不会变色，说明该反应存在限度，故D正确。 14．一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等 B．达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0 C．若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时生成2 mol SO3 D．若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol SO3 答案　A 解析　可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，A正确；该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min三氧化硫的物质的量不变，为a mol，D错误。 15．某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为_____________________________________________。 (2)反应起始至t min(设t＝5)，X的平均反应速率是________________。 (3)在t min时，该反应达到了____________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母，下同)。 A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率之比为2∶3 C．混合气体的密度不变 D．生成1 mol Z的同时生成2 mol X (4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有________。 A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度 C．其他条件不变，增大X的浓度 D．保持温度不变，将容器体积压缩为1 L 答案　(1)2X3Y＋Z　(2)0.08 mol·L－1·min－1　(3)化学平衡　D　(4)CD 解析　(1)由图像可以看出X为反应物，Y和Z为生成物，当反应达到t min时，Δn(X)＝0.8 mol，Δn(Y)＝1.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，化学反应中，各物质的物质的量变化值与化学计量数成正比，故Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝2∶3∶1，所以反应的化学方程式为2X3Y＋Z。 (2)v(X)＝＝＝0.08 mol·L－1·min－1。 (3)在t min时，反应中各物质的物质的量不再变化，反应达到化学平衡状态。A项，X、Y、Z的化学计量数不相等，则X、Y、Z的反应速率也不会相等，错误；B项，用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论平衡与否，X、Y的反应速率之比都为2∶3，错误；C项，据ρ＝，由于反应体系的体积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，错误；D项，当生成1 mol Z的同时生成2 mol X，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，正确。 (4)减小产物浓度，降低温度，会使反应速率减小，故A、B项错误；增大反应物浓度，压缩容器体积即增大压强，会使反应速率增大，故C、D项正确。 16．在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间变化情况如图。 (1)该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)_________________________。 (2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。 (3)已知：2N2O===2N2＋O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1________(填“＞”“＝”或“＜”)T2。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1 min时，此时体系压强p＝________(用p0表示)。 答案　(1)Y2X　(2)bd　(3)>　1.25p0 解析　(3)压强为p0时，T2温度下半衰期长，故反应温度低，故T1>T2；当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1 min时，N2O转化了一半，故可列出三段式： 　　　　 2N2O　===　2N2　＋ 　O2 起始压强 p0　　　　　0　　　　0 转化压强 0.5p0　　　　0.5p0　　0.25p0 t1 min压强 0.5p0　　　　0.5p0　　0.25p0， 体系压强　p＝0.5p0＋0.5p0＋0.25p0＝1.25p0。 学科网（北京）股份有限公司 $$