6.2.2 化学反应的限度-【固本强基】2024-2025学年高一化学同步精品讲与练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第2课时 化学反应的限度 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练] →[能力提升训练] [学习目标]　 1.通过对化学反应限度的学习，了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态． 2.通过对化学反应限度的学习，能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。 3.能从化学反应快慢和限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象，了解化学反应条件的控制。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、化学反应的限度 1．可逆反应 （1）概念：在同一条件下 方向和 方向均能进行的化学反应。 （2）特点：①反应不能进行到底（反应物不能100%转化）；②反应物与生成物同时存在；③正、逆反应方向同时进行。 2．化学平衡的建立 (1)化学平衡建立的分析 ①从浓度对速率的影响的角度：在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2发生反应：N2＋3H2⇌2NH3。 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 生成物浓度最小 v逆最小 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利用速率－时间(v­t)图象分析 (2)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，正反应速率和逆反应速率 ，反应物的浓度和生成物的浓度都 ，达到一种表面静止的状态。 (3)化学反应的限度：是指可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 ，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的 。任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度 。 转化率＝×100%。 3．化学平衡状态的特征——“五字诀” 4．化学平衡状态的判断 (1)直接标志 ①v正(A)＝v逆(A) a．同一种物质的生成速率等于消耗速率； b．在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比； c．在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分的浓度保持不变 a．各组分的浓度不随时间的改变而改变； b．各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 【特别提醒】达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 (2)间接标志 ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②混合气体的密度不随时间的改变而变化 。 ③全是气体参加、反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。 ④对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 ⑤对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 (3)不能判断反应达到平衡状态的几种情况 ①反应各组分的物质的量的变化量之比(或分子个数比)等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比的状态。 ②恒温恒容条件下Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的压强、气体总物质的量不随时间的改变而改变的状态。 ③全是气体参加且Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的平均相对分子质量不随时间的改变而改变的状态。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变的状态。 【规律方法】利用“变量不变”的方法判断化学平衡状态——变量不变，平衡出现 (1)选变量 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。 (2)常见的变量 ①气体的颜色；②对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；③对于反应体系中全部为气体，且反应前后气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；④对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 (3)说明 在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。 5.化学平衡的影响因素：改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态（即原平衡被破坏，建立新的平衡）。 6．有关化学平衡的简单计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列式计算。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% (2)关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% 二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制 （1）目的：促进 的化学反应，抑制 的化学反应。 （2）基本措施 ①改变化学反应速率：改变反应体系的 、 、 、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 （3）考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。 2．提高煤的燃烧效率 （1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分 ，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。 （2）选择保温隔热且耐热的炉灶材料的主要目的是防止热量散失。 （3）充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。 [典例分析] [典例1]二氧化氮可用作火箭燃料推进剂。在某恒温恒容闭密容器中充入，在一定条件下发生反应，的正、逆反应速率随时间变化的情况如图，下列说法不正确的是 A．时， B．时，容器内气体的总物质的量比起始时大 C．时，该条件下反应达到最大限度 D．时，容器中存在和 [典例2]可逆反应SO2+O22SO3，在混合气体中充入定量的18O2，足够长的时间后18O A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3 C．只存在于O2和SO3 D．存在于O2、SO2和SO3 [典例3]一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 [典例4]在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 [典例5]在体积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：测得和的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是 A．时， B．时，的浓度为 C．有断裂同时有断裂，说明已达到化学反应限度 D．充入氩气，体系压强增大，速率加快 [典例6]可以证明可逆反应，已达到平衡状态的是 ①一个键断裂的同时，有6个N-H键断裂； ②一个键断裂的同时，有3个H-H键断裂； ③其它条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变； ④保持其它条件不变时，体系压强不再改变； ⑤恒温恒容时，密度保持不变； ⑥正反应速率，逆反应速率 A．①③④⑥ B．只有②③④⑤ C．只有③④⑤⑥ D．全部 [典例7]一定温度下，将和充入容积为2L的恒容真空密闭容器中，发生反应，经历4min达到平衡状态，此时体系中有0.4mol的和的。下列说法正确的是 A． B．当，说明反应达到平衡状态 C．混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 D．平衡时的压强是起始时压强的0.8倍 [典例8]是一个放热反应，在恒容绝热密闭容器中进行,下列说法正确的是 A．恒容充入氦气压强增大，化学反应速率增大 B．通过调控反应条件，SO2可以100%地转化为SO3 C．达到化学平衡后，容器内温度保持不变 D．达到化学平衡时，不再有SO2生成 [基础达标训练] 1．SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 2．在密闭容器中进行反应：。、、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度有可能是 A． B． C． D． 3．对于反应，下列有关说法不正确的是 A．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变 C．断裂键的同时，断裂键，说明该反应达到平衡状态 D．在容器中充入和，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为 4．将置于恒容密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入的恒温槽中，烧瓶内的气体由黄色变为红棕色，颜色逐渐加深：。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到反应限度的是 A．烧瓶内气体的压强不再变化 B．烧瓶内气体的颜色不再加深 C．烧瓶内气体的密度不再变化 D．的消耗速率与的消耗速率之比为1：2 5．能说明可逆反应2A(气)＋B(气)⇌ C(气)＋2D(气)在一定条件下已达到平衡的事实是 A．各物质的浓度相等 B．容器内A、B、C、D四者共存 C．A、D消耗速率相等 D．C、D生成速率相等 6．一定条件下，在密闭容器中，发生合成氨反应：。下列说法错误的是 A．添加适当的催化剂可以加快化学反应速率 B．在未达到化学平衡之前正反应速率大于逆反应速率 C．与的物质的量浓度之比为1：3时，该反应一定达到化学平衡状态 D．升高温度能加快合成氨的速率 7．一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 8．某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量时间变化的曲线如图所示，以下说法合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．从反应开始到4min， C．4min时，反应达到平衡 D．16min时，正反应速率等于逆反应速率 9．煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等，一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s) + H2O(g) ⇌CO(g) + H2(g)。下列关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O的消耗速率等于CO的生成速率 B．H2O 完全转化为CO和H2 C．H2浓度保持不变 D．H2O、CO的物质的量之比为1：1 10．高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 [能力提升训练] 11．某温度下，在恒容密闭容程中发生反应：，反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．时，反应达到最大限度，反应已经停止 B．后，反应中各组分的物质的量不再发生改变 C．温度升高可使化学反应速率加快，所以实际生产中温度越高越好 D．容器中充入氦气增大压强，可以加快该反应的化学反应速率 12．在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是 A．HI的生成速率与HI的分解速率相等 B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1 C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 D．单位时间里断裂2molHI的同时生成 13．在一定温度下，恒容密闭容器中进行反应，下列说法错误的是 A．反应一段时间后存在于O2、SO2和SO3中 B．向容器中通入少量He(g)，容器内压强增大，反应速率不变 C．达到平衡状态时，SO2与SO3物质的量之比一定为1:1 D．容器内压强不再变化时，可以判定反应已经达到平衡状态 14．在一定温度下，某容积不变的密闭容器中建立下列化学平衡C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，下列叙述中不能认定上述可逆反应在一定条件下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．CO的浓度不再发生变化 15．向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论正确的个数为 ①反应在C点达到平衡 ②浓度：A点小于C点 ③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量 ④体系压强不再变化，说明反应达到平衡 ⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同 A．2 B．3 C．4 D．5 16．研究化学反应的速率和限度具有重要意义。某温度时，在2L容器中发生A、B两种气态物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中的数据，下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为：2A=B B．4min时，反应已达到平衡状态 C．反应开始到4min时，A的平均反应为 D．8min时，正反应速率不等于逆反应速率 17．对于反应    ，下列有关说法正确的是 A．增大容器的体积，反应速率增加 B．该反应反应物的键能总和大于生成物的键能总和 C．断裂1mol N-H键的同时，断裂1mol O-H键，说明该反应达到平衡状态 D．恒温恒容密闭容器中充入4mol 和5mol ，充分反应后放出905kJ的热量 18．某温度下，在一恒容密闭容器中进行反应：CaC2O4(s)CaO(s)+CO2(g)+CO(g)，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，消耗1 mol CO2同时生成1 mol CO ③气体的密度不随时间而变化 ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 19．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示。 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 反应物A的转化率。 下列说法正确的是 A．用A表示的平均反应速率为 B．平衡状态时， C．该反应在后才达到平衡 D．物质B的平衡转化率为 20．在一定温度下，密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是 A．其他条件不变时，向反应体系中增加碳的量可增大化学反应速率 B．达到平衡状态时，可全部转化为和 C．当外界条件发生改变时，原有的平衡状态可能被破坏 D．单位时间内生成的同时生成，说明该反应已达到平衡状态 21．一定条件下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生可逆反应。反应过程中测得各气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为X+3Y 2Z B．用Y表示0～2min内该反应的平均速率为0.05 mol·L-1·min-1 C．第2 min末，X的转化率为70% D．2 min后该反应达到平衡状态 22．在一定温度下，将2molA气体和2molB气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：，2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示(已知：转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。下列判断正确的是 A．2min末时正、逆的反应速率均为 B．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为1：1 C．反应过程中A和B的转化率之比为1：1 D．2min内，用D表示的平均反应速率为 23．在2L密闭容器中，800℃时，反应体系中，)随时间的变化如下表所示。下列有关说法正确的是 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A．图中表示变化的曲线是a B．A点处于化学平衡状态 C．0~2s内平均速率 D．恒容条件下，充入化学反应速率增大 24．将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6] 溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A.① B．②和④ C．③和④ D．③ 25．某温度下在密闭容器中，三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式是 。 (2)该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A．的体积分数在混合气体中保持不变 B．的反应速率比为 C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成的同时消耗 (3)内用表示反应速率为 ，此时的转化率为 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第2课时 化学反应的限度 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练] →[能力提升训练] [学习目标]　 1.通过对化学反应限度的学习，了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态． 2.通过对化学反应限度的学习，能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。 3.能从化学反应快慢和限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象，了解化学反应条件的控制。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、化学反应的限度 1．可逆反应 （1）概念：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。 （2）特点：①反应不能进行到底（反应物不能100%转化）；②反应物与生成物同时存在；③正、逆反应方向同时进行。 2．化学平衡的建立 (1)化学平衡建立的分析 ①从浓度对速率的影响的角度：在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2发生反应：N2＋3H2⇌2NH3。 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 生成物浓度最小 v逆最小 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利用速率－时间(v­t)图象分析 (2)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，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态。 (3)化学反应的限度：是指可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 。任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。 转化率＝×100%。 3．化学平衡状态的特征——“五字诀” 4．化学平衡状态的判断 (1)直接标志 ①v正(A)＝v逆(A) a．同一种物质的生成速率等于消耗速率； b．在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比； c．在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分的浓度保持不变 a．各组分的浓度不随时间的改变而改变； b．各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 【特别提醒】达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 (2)间接标志 ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②混合气体的密度不随时间的改变而变化 。 ③全是气体参加、反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。 ④对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 ⑤对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 (3)不能判断反应达到平衡状态的几种情况 ①反应各组分的物质的量的变化量之比(或分子个数比)等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比的状态。 ②恒温恒容条件下Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的压强、气体总物质的量不随时间的改变而改变的状态。 ③全是气体参加且Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的平均相对分子质量不随时间的改变而改变的状态。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变的状态。 【规律方法】利用“变量不变”的方法判断化学平衡状态——变量不变，平衡出现 (1)选变量 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。 (2)常见的变量 ①气体的颜色；②对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；③对于反应体系中全部为气体，且反应前后气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；④对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 (3)说明 在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。 5.化学平衡的影响因素：改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态（即原平衡被破坏，建立新的平衡）。 6．有关化学平衡的简单计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列式计算。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% (2)关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% 二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制 （1）目的：促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 （2）基本措施 ①改变化学反应速率：改变反应体系的温度 、浓度、气体的压强 、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 （3）考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。 2．提高煤的燃烧效率 （1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分 ，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。 （2）选择保温隔热且耐热的炉灶材料的主要目的是防止热量散失。 （3）充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。 [典例分析] [典例1]二氧化氮可用作火箭燃料推进剂。在某恒温恒容闭密容器中充入，在一定条件下发生反应，的正、逆反应速率随时间变化的情况如图，下列说法不正确的是 A．时， B．时，容器内气体的总物质的量比起始时大 C．时，该条件下反应达到最大限度 D．时，容器中存在和 【答案】B 【详解】A．时，容器中还未充入二氧化氮，因此没有四氧化二氮，因此时，，故A正确； B．该反应为气体分子数减小的反应，因此在反应过程中，气体的总物质的量在逐渐减小，因此时，容器内气体的总物质的量比起始时小，故B错误； C．时，该反应已经达到平衡，也即是该条件下反应达到最大限度，故C正确； D．时，该反应已经达到平衡，但该反应为可逆反应，因此在容器中存在和，故D正确； 故答案选B。 [典例2]可逆反应SO2+O22SO3，在混合气体中充入定量的18O2，足够长的时间后18O A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3 C．只存在于O2和SO3 D．存在于O2、SO2和SO3 【答案】D 【详解】该反应为可逆反应，在混合气体中充入一定量的18O2，SO2和18O2反应生成的SO3中含有18O，同时SO3分解生成SO2和O2，则SO2中含有18O原子，则足够长的时间后18O原子存在于O2、SO2和SO3中，故选D。 [典例3]一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 【答案】B 【分析】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，反应处于化学平衡状态； 【详解】A．反应达到平衡状态时，反应仍在进行、并未停止，A不符合题意； B．反应处于化学平衡状态，说明此时正反应和逆反应速率相等，单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2，分别代表逆反应速率和正反应速率，且速率数值之比等于化学计量数之比， B符合题意； C．该反应是可逆反应，则HI不可能全部转化为I2 和H2，C不符合题意； D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1通常只能表示物质反应转化关系，但平衡时HI、I2、H2 的物质的量之比不一定为2∶1∶1，D不符合题意； 故合理选项是B。 [典例4]在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 【答案】B 【详解】A．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若SO2和O2完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2mol·L-1，完全反应SO3浓度才能为0.4mol·L-1，实际变化应小于该值，违背了可逆反应的特点，故错误； B．若SO2为0.25mol·L-1，则O2为0.125mol·L-1，SO3为0.15mol·L-1，为各物质共存状态，符合可逆反应的特点，故B正确； C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，否则违背质量守恒定律，故C错误； D．O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行，若SO3完全反应，则O2的浓度浓度变化为0.1mol·L-1，因可逆反应实际变化应小于该值，所以O2浓度小于0.2mol·L-1，故D错误； 本题选B。 [典例5]在体积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：测得和的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是 A．时， B．时，的浓度为 C．有断裂同时有断裂，说明已达到化学反应限度 D．充入氩气，体系压强增大，速率加快 【答案】B 【详解】A．时，反应没有达到平衡，所以正反应速率和逆反应速率不相等，A错误； B．时，，B正确； C．结合反应的系数关系，有断裂的同时有断裂，说明达到化学反应限度，C错误； D．该反应在恒容密闭容器中，容器容积不变，通入气，虽然总压强增大，但反应物的浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选B。 [典例6]可以证明可逆反应，已达到平衡状态的是 ①一个键断裂的同时，有6个N-H键断裂； ②一个键断裂的同时，有3个H-H键断裂； ③其它条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变； ④保持其它条件不变时，体系压强不再改变； ⑤恒温恒容时，密度保持不变； ⑥正反应速率，逆反应速率 A．①③④⑥ B．只有②③④⑤ C．只有③④⑤⑥ D．全部 【答案】A 【详解】①一个键断裂的同时，有6个N-H键断裂，满足计量数关系，表示正、逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故①选； ②一个键断裂的同时，有3个H-H键断裂，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故②不选； ③该反应为气体物质的量减少的反应，气体总质量不变，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体的相对分子质量不再改变时，说明达到平衡状态，故③选； ④保持其他条件不变时，体系压强不再改变，说明气体的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，故④选； ⑤恒温恒容时，混合气体总质量、容器的容积均为定值，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故⑤不选； ⑥正反应速率，逆反应速率，表示的是正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故⑥选； 故选A。 [典例7]一定温度下，将和充入容积为2L的恒容真空密闭容器中，发生反应，经历4min达到平衡状态，此时体系中有0.4mol的和的。下列说法正确的是 A． B．当，说明反应达到平衡状态 C．混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 D．平衡时的压强是起始时压强的0.8倍 【答案】B 【详解】A．4min时，B的物质的量变化量为，C的物质的量变化量为，则B和C的物质的量变化量之比为，所以，解得：，A项错误； B．当时说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B项正确； C．因为气体的质量和体积不变，所以密度一直不变，不可以作为平衡的标志，C项错误； D．恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，平衡时A剩余0.6mol，B剩余0.4mol，生成0.8molC，平衡时体系中总物质的量为1.8mol，平衡时的压强是起始时压强的0.9倍，D项错误； 故选B。 [典例8]是一个放热反应，在恒容绝热密闭容器中进行,下列说法正确的是 A．恒容充入氦气压强增大，化学反应速率增大 B．通过调控反应条件，SO2可以100%地转化为SO3 C．达到化学平衡后，容器内温度保持不变 D．达到化学平衡时，不再有SO2生成 【答案】C 【详解】A．在恒温恒容的密闭容器中充入一定量的氦气，反应物浓度不变，反应速率不变，故A错误； B．该反应为可逆反应，故不能达到SO2 100%地转化为SO3，B错误； C．该反应为放热反应，故达到化学平衡后，容器内温度保持不变，故C正确； D．达到化学平衡时正逆反应速率相等，有SO2生成也会有SO2反应，故D错误； 故答案为：C。 [基础达标训练] 1．SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 【答案】B 【详解】A．质子数相同中子数不同的核素互为同位素，18O2与16O2均为单质，A错误； B．该反应为可逆反应，一段时间后核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中，B正确； C．该反应为可逆反应，无法完全反应，故不能全部转化为SO3，C错误； D．该容器为恒容容器，充入氢气，压强增大，体积不变，各物质的浓度不变，故反应速率不变，D错误； 故选B。 2．在密闭容器中进行反应：。、、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度有可能是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】若反应向正反应方向进行，0.1mol/L 与0.3mol/L 完全转化可生成0.2mol/L Z，Z的起始浓度为0.2mol/L，反应可逆，故平衡时Z的浓度应小于0.4mol/L，A错误；若反应向逆反应方向进行，0.2mol/L Z全部分解生成0.lmol/L 和0.3mol/L ，X2、Y2初始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L，由于反应可逆，平衡时的浓度应小于0.2mol/L，的浓度应小于0.6mol/L，C、D错误；根据题给起始浓度，平衡逆向移动，可以使c(Y2)=0.4mol/L，B正确； 答案选B。 3．对于反应，下列有关说法不正确的是 A．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变 C．断裂键的同时，断裂键，说明该反应达到平衡状态 D．在容器中充入和，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为 【答案】D 【详解】A．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量变大，当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态，故A正确； B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，各反应物和生成物的浓度都不发生变化，v(正)和v(逆)都不变，故B正确； C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确； D．该反应是可逆反应，在容器中充入4 molNH3和5 molO2 ，反应物不能完全反应，电子转移的物质的量小于20 mol，故D错误； 故选D。 4．将置于恒容密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入的恒温槽中，烧瓶内的气体由黄色变为红棕色，颜色逐渐加深：。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到反应限度的是 A．烧瓶内气体的压强不再变化 B．烧瓶内气体的颜色不再加深 C．烧瓶内气体的密度不再变化 D．的消耗速率与的消耗速率之比为1：2 【答案】C 【详解】A．该反应是体积增大的反应，压强在不断增大，因此当烧瓶内气体的压强不再变化，说明反应已经达到反应限度，故A不符合题意； B．二氧化氮是红棕色气体，正向反应，颜色逐渐加深，当烧瓶内气体的颜色不再加深，说明反应已经达到反应限度，故B不符合题意； C．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当烧瓶内气体的密度不再变化，不能说明反应已经达到反应限度，故C符合题意； D．的消耗，说明平衡正向反应，的消耗，说明平衡逆向反应，当的消耗速率与的消耗速率之比为1：2，说明反应已经达到反应限度，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 5．能说明可逆反应2A(气)＋B(气)⇌ C(气)＋2D(气)在一定条件下已达到平衡的事实是 A．各物质的浓度相等 B．容器内A、B、C、D四者共存 C．A、D消耗速率相等 D．C、D生成速率相等 【答案】C 【详解】A．各物质的浓度相等，不能说明反应达到平衡状态，各物质的浓度不变才能说明达到平衡状态，故A错误； B．可逆反应始终是反应物和生成共存的状态，不能判断是平衡状态，故B错误； C．A的消耗速率等效于D的生成速率，与D的消耗速率相等，反应达到平衡状态，故C正确； D．C、D的生成速率相等，都是正反应速率，没有体现正逆反应速率的关系，不能判断是平衡状态，故D错误； 答案选C。 6．一定条件下，在密闭容器中，发生合成氨反应：。下列说法错误的是 A．添加适当的催化剂可以加快化学反应速率 B．在未达到化学平衡之前正反应速率大于逆反应速率 C．与的物质的量浓度之比为1：3时，该反应一定达到化学平衡状态 D．升高温度能加快合成氨的速率 【答案】C 【详解】A．催化剂可以降低反应的活化能，添加适当的催化剂可以加快化学反应速率，A正确； B．反应开始时，反应物浓度最大，生成物浓度为零，所以正反应速率大于逆反应速率，到达化学平衡状态时正反应速率才等于逆反应速率，B正确； C．与的物质的量浓度之比为1：3时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．升高温度，反应物获得能量，活化分子百分数增大，反应速率加快，D正确； 故选C。 7．一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，X、Y为反应物，不能完全转化，该反应为可逆反应，Z为生成物，X、Y、Z的系数比为(1.2-0.41)mol：(1-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，化学方程式为：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，A正确； B．由图可知，反应正向建立平衡，t1时，Z和X浓度相等，反应未达平衡状态，故(正)＞(逆)，B正确； C．由图可知，当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零，C正确； D．由题干图像信息可知，反应开始到10s，用Z表示的反应速率为=0.079mol/(L•s)，D错误； 故答案为：D。 8．某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量时间变化的曲线如图所示，以下说法合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．从反应开始到4min， C．4min时，反应达到平衡 D．16min时，正反应速率等于逆反应速率 【答案】D 【详解】A．A的物质的量减少、B的物质的量增加，A是反应物、B是生成物，4min时，A、B的物质的量变化量分别为0.4mol、0.2mol，变化量比等于系数比，8min后达到平衡状态，该反应的化学方程式为，故A错误； B．从反应开始到4min，A的物质的量减少0.4mol，，故B错误； C．根据图示，4min时，反应物、生成物的物质的量还发生改变，反应没有达到平衡状态，故C错误； D．16min时，反应处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，故D正确； 答案选D。 9．煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等，一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s) + H2O(g) ⇌CO(g) + H2(g)。下列关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O的消耗速率等于CO的生成速率 B．H2O 完全转化为CO和H2 C．H2浓度保持不变 D．H2O、CO的物质的量之比为1：1 【答案】C 【详解】A．H2O的消耗速率等于CO的生成速率，两种速率均表示的是正反应速率，A错误； B．C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)为可逆反应，H2O不可能完全转化为CO和H2，B错误； C．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，则氢气的质量保持不变，说明已经平衡，C正确； D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，故H2O、CO的物质的量之比为1：1难以判断是否处于平衡状态，D错误； 故选C。 10．高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 【答案】A 【详解】A．根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，对于反应②，任意时刻CO和CO2的正反应速率相等，故当CO和CO2的正反应速率相等时，不能说明反应达到平衡，A错误； B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以增大固体和气体的接触面积，从而加快反应速率，B正确； C．由题干信息可知，反应②是一个可逆反应，可逆反应存在一定的反应限度，故高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO，C正确； D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，反应达到最大限度，则Fe的产量达到最大，D正确； 故答案为：A。 [能力提升训练] 11．某温度下，在恒容密闭容程中发生反应：，反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．时，反应达到最大限度，反应已经停止 B．后，反应中各组分的物质的量不再发生改变 C．温度升高可使化学反应速率加快，所以实际生产中温度越高越好 D．容器中充入氦气增大压强，可以加快该反应的化学反应速率 【答案】B 【详解】A．由图可知，时反应速率依然在变化，反应没有达到最大限度，A错误； B．由图可知，时，反应达平衡状态，反应中各组分的物质的量不再发生改变，B正确； C．实际生产中考虑到设备、催化剂等因素，并不是温度越高越好，C错误； D．容器中充入氦气，虽然压强增大，但是各物质浓度不变，分压不变，反应速率不变，D错误； 故选B。 12．在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是 A．HI的生成速率与HI的分解速率相等 B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1 C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 D．单位时间里断裂2molHI的同时生成 【答案】D 【详解】A．HI的生成速率与HI的分解速率相等，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，A项正确； B．HI的生成速率与H2的生成速率之比是2∶1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当转换成同一物质H2后能反映出正反应速率与逆反应速率相等，即可说明达到平衡状态，B项正确； C．单位时间内一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，C项正确； D．单位时间里断裂2 mol HI的同时生成1 mol I2，只代表逆反应方向的速率，不能说明正反应速率是否等于逆反应速率，因此不能说明反应是否达到平衡状态，D项错误； 故选D。 13．在一定温度下，恒容密闭容器中进行反应，下列说法错误的是 A．反应一段时间后存在于O2、SO2和SO3中 B．向容器中通入少量He(g)，容器内压强增大，反应速率不变 C．达到平衡状态时，SO2与SO3物质的量之比一定为1:1 D．容器内压强不再变化时，可以判定反应已经达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．该反应为可逆反应，和转化为的过程中，也在转化为和，所以最终会存在于和中，A项正确； B．恒温恒容密闭容器中，充入氦气，容器内总压强增大，但不影响反应物的浓度，反应速率不变，B项正确； C．达到平衡状态时，SO2与SO3的物质的量之比不变，但不一定为1：1，C项错误； D．恒温恒容密闭容器中，反应物和生成物均为气体的反应，反应物系数与生成物的系数不同，容器内的压强不变，反应达到平衡，D项正确； 故答案为：C。 14．在一定温度下，某容积不变的密闭容器中建立下列化学平衡C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，下列叙述中不能认定上述可逆反应在一定条件下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．CO的浓度不再发生变化 【答案】C 【详解】A．因为是容积不变的密闭容器中，反应前后气体物质的量变化，当体系的压强不再发生变化，说明反应达平衡状态，故A正确； B．根据反应可知，自始至终v正(CO)=v正(H2O)，若v正(CO)=v逆(H2O)，则v正(H2O)=v逆(H2O)，说明反应到达平衡，故B正确； C．生成nmol CO的同时生成nmol H2，反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故C错误； D．CO的浓度不再发生变化是平衡标志，故D正确； 故选：C。 15．向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论正确的个数为 ①反应在C点达到平衡 ②浓度：A点小于C点 ③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量 ④体系压强不再变化，说明反应达到平衡 ⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】A 【详解】①当正反应速率不变时，反应达到化学平衡状态，由图可知，C点正反应速率开始减小，所以C点不是平衡点，①错误； ②反应正向进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，所以浓度A点大于B点，②错误； ③当时，AB段正反应速率小于BC段，则AB段消耗的物质的量小于BC段，③正确； ④在绝热条件下，温度改变，则该反应压强也发生改变，体系压强不再变化，能说明反应达到平衡，④正确； ⑤由图可知，正反应为放热反应，反应达到平衡之前，反应体系温度不断上升，生成物浓度一直增大，逆反应速率应该一直增大，⑤错误； 综上③④正确，答案选A。 16．研究化学反应的速率和限度具有重要意义。某温度时，在2L容器中发生A、B两种气态物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中的数据，下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为：2A=B B．4min时，反应已达到平衡状态 C．反应开始到4min时，A的平均反应为 D．8min时，正反应速率不等于逆反应速率 【答案】C 【详解】A．根据图示，A的变化量是B变化量的2倍，之后某个瞬间起n(A)、n(B)均不再变化，正反应速率=逆反应速率，达到平衡状态，则该反应的化学方程式为：2AB，故A错误 ； B． 4min后，A、B的物质的量还在改变，4min时，反应未达平衡状态，，故B错误； C．反应开始至4min，A的平均反应速率为 =0.05mol/(L·min)，故C正确； D．8min时，反应达平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，故D错误； 选C。 17．对于反应    ，下列有关说法正确的是 A．增大容器的体积，反应速率增加 B．该反应反应物的键能总和大于生成物的键能总和 C．断裂1mol N-H键的同时，断裂1mol O-H键，说明该反应达到平衡状态 D．恒温恒容密闭容器中充入4mol 和5mol ，充分反应后放出905kJ的热量 【答案】C 【详解】A．增大容器的体积，各物质的浓度减小，反应速率减慢，A错误； B．该反应的小于0，是放热反应，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B错误； C．断裂1mol N-H键的同时，断裂1mol O-H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C正确； D．根据热化学方程式可知4molNH3和5molO2完全反应时反应出905kJ热量，但可逆反应不能反应完全，充入4molNH3和5molO2充分反应后放出热量小于905kJ，D错误； 故选C。 18．某温度下，在一恒容密闭容器中进行反应：CaC2O4(s)CaO(s)+CO2(g)+CO(g)，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，消耗1 mol CO2同时生成1 mol CO ③气体的密度不随时间而变化 ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 【答案】B 【分析】CaC2O4(s)CaO(s)+CO2(g)+CO(g)为分子数增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，以此进行判断。 【详解】①该反应为分子数增大的反应，恒容时，体系压强为一个变化量，若压强不变时，反应达到平衡状态，①正确； ②CO2和CO均为生成物，当两者的量此消彼长时，也可作为平衡的标志，消耗CO2代表逆反应速率，生成CO代表正反应速率，两者系数相同，则单位时间内消耗l mol CO2同时生成1mol CO，反应达到平衡状态，②正确； ③根据质量守恒定律，反应前后气体质量增加，体积不变，由ρ=可知密度为一个变化量，当密度不变时，反应达到平衡状态，③正确； ④该反应中只有二氧化碳和一氧化碳为气体，且二者体积之比始终为1：1，则混合气体的平均摩尔质量为定值，不能根据混合气体的平均摩尔质量判断平衡状态，④错误； 能说明反应已达到平衡的是①②③，故合理选项是B。 19．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示。 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 反应物A的转化率。 下列说法正确的是 A．用A表示的平均反应速率为 B．平衡状态时， C．该反应在后才达到平衡 D．物质B的平衡转化率为 【答案】B 【详解】A．0～5 min内C的物质的量增加了0.9 mol，由于容器的容积是2 L，则用C物质浓度变化表示的反应速率(C)==0.09mol/(L•min)，根据反应速率之比等于化学计量系数比，则(A)=(C)=0.03mol/(L•min)，A错误； B．根据表中数据可知：反应在进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，则此时B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B的物质的量等于15 min时B的物质的量，说明该反应在10 min时已经达到平衡状态，此时反应产生C的物质的量是1.2 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡状态时，c(C)==0.6 mol•L-1，B正确； C．反应进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B的物质的量等于15 min时B的物质的量，说明该反应在10 min时已经达到平衡状态，而不是在10 min后才达到平衡，C错误； D．反应开始时n(B)=2.4 mol，反应达到平衡时△n(B)=0.8 mol，则B物质的平衡转化率为：×100%=33.3%，D错误； 故答案为：B。 20．在一定温度下，密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是 A．其他条件不变时，向反应体系中增加碳的量可增大化学反应速率 B．达到平衡状态时，可全部转化为和 C．当外界条件发生改变时，原有的平衡状态可能被破坏 D．单位时间内生成的同时生成，说明该反应已达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．碳为固体，反应体系中增加碳的量不影响化学反应速率，A错误； A．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故达到平衡状态时，不可能全部转化为和，B错误； A．化学平衡状态为一定条件下的动态平衡，当外界条件发生改变时，原有的平衡状态可能被破坏，然后重新达到新的平衡状态，C正确； A．单位时间内生成的同时生成，反应均向正反应方向进行，无法判断是否达到平衡状态，D错误； 故选C。 21．一定条件下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生可逆反应。反应过程中测得各气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为X+3Y 2Z B．用Y表示0～2min内该反应的平均速率为0.05 mol·L-1·min-1 C．第2 min末，X的转化率为70% D．2 min后该反应达到平衡状态 【答案】D 【详解】A．由题干图像信息可知，0~2min内X减少了0.3mol、Y减少了0.1mol，Z增加了0.2mol，且2min后各物质均不再改变，根据物质的变化量之比等于化学计量系数比可知，该反应的化学方程式为3X+Y2Z，A错误； B．用Y表示0～2min内该反应的平均速率为==0.025 mol·L-1·min-1，B错误； C．由题干图像信息可知，0~2min内X减少了0.3mol，第2 min末，X的转化率为=30%，C错误； D．由题干图像信息可知，2min后各物质均不再改变，故2 min后该反应达到平衡状态，D正确； 故答案为：D。 22．在一定温度下，将2molA气体和2molB气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：，2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示(已知：转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。下列判断正确的是 A．2min末时正、逆的反应速率均为 B．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为1：1 C．反应过程中A和B的转化率之比为1：1 D．2min内，用D表示的平均反应速率为 【答案】B 【分析】由图可知，2min后D的物质的量为0.8mol且不再改变，反应达到平衡状态。可列三段式 【详解】A．2min末时正、逆的反应速率相等，但反应仍在进行，故速率均不为，A错误； B．平衡时气体总物质的量为0.8+1.6+1.6=4mol，气体物质的量与起始相同，在一定条件下，体积恒定，平衡时的体系的压强与开始时体系的压强之比为1∶1，B正确； C．由分析可知A的转化率为=60%，B的转化率为=20%，A和B的转化率之比为1∶1，C错误； D．D为固体，不能用单位时间内浓度的变化率来表示反应速率，D错误； 故选B。 23．在2L密闭容器中，800℃时，反应体系中，)随时间的变化如下表所示。下列有关说法正确的是 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A．图中表示变化的曲线是a B．A点处于化学平衡状态 C．0~2s内平均速率 D．恒容条件下，充入化学反应速率增大 【答案】C 【分析】由表及可得下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.010 0.005 0.004 0.0035 0.0035 0.0035 0.005 0.025 0.002 0.00175 0.00175 0.00175 0 0.005 0.006 0.0065 0.0065 0.0065 【详解】A．图中表示变化的曲线是b，A错误； B．A点NO的物质的量浓度在减小，说明反应在向正反应方向进行，未达到化学平衡状态，B错误； C． 0~2s内平均速率，C正确； D． 恒容条件下充入，反应物浓度不变，化学反应速率不变，D错误； 答案选C。 24．将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6] 溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A.① B．②和④ C．③和④ D．③ 【答案】A 【详解】将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，I－过量，若不是可逆反应，Fe3＋全部转化为Fe2＋，则溶液中无Fe3＋，故只需要证明溶液中含Fe3＋，即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋，即能说明反应存在平衡。 25．某温度下在密闭容器中，三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式是 。 (2)该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 A．的体积分数在混合气体中保持不变 B．的反应速率比为 C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成的同时消耗 (3)内用表示反应速率为 ，此时的转化率为 。 【答案】(1)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) (2)AC (3) 0.0125 10% 【详解】（1）根据图知，随着反应的进行，X、Y的物质的量逐渐减少，Z的物质的量逐渐增加，则X和Y是反应物，Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol，△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol，△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)； （2）A．若反应未达平衡，正向进行时的体积分数会减小，故的体积分数在混合气体中保持不变可以说明达到平衡，故A选； B．没有说明反应方向，故的反应速率比为不能说明达到平衡，故B不选； C．反应是气体体积缩小的反应，若反应未达平衡，正向进行时容器内压强会变小，故容器内气体压强保持不变可以说明达到平衡，故C选； D．根据质量守恒，容器内气体的总质量始终保持不变，故不能说明达到平衡，故D不选； E．生成的同时消耗都描述的是逆反应方向，故不能说明达到平衡，故E不选； 答案为AC； （3）根据图像数据，内用表示反应速率为==0.0125；此时的转化率为=10%。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$