第6讲 化学平衡状态-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版（2019）预学教程

第6讲 化学平衡状态 学习任务 预学1：化学平衡状态 预学2：化学平衡状态的判断方法 ◆预学1 化学平衡状态 1．可逆反应 (1)概念：在__________下，既能向__________方向进行，同时又能向__________方向进行的反应。 (2)特征 2．化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的概念 在一定条件下，__________反应进行到一定程度时，正、逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度__________，即体系的组成不随时间而改变，物质的转化达到了“__________”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (2)化学平衡状态的建立过程 加入反应物，从正反应方向开始 加入生成物，从逆反应方向开始 (3)化学平衡的基本特征 【名师点评】 平衡建立的途径：若只给出反应物，则是从正反应方向建立平衡；若只给出生成物，则是从逆反应方向建立平衡；若既给出反应物又给出生成物，则是从正逆反应同时建立平衡；平衡的建立与途径无关。 【典例1】一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，已知N2(g)、H2(g)、NH3(g)的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能是( ) A．c(N2)＝0.02 mol·L－1 B．c(H2)＝0.7 mol·L－1 C．c(NH3)＝0.3 mol·L－1 D．2c(N2)＋c(NH3)＝ 0.6 mol·L－1 【对点练】在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是( ) A．生成SO3 2 mol B．SO2和SO3共2 mol C．放出197 kJ热量 D．含氧原子共8 mol 可逆反应特点 (1)二同：①相同条件下；②正、逆反应同时进行。 (2)一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都小于100%。 ◆预学2 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__________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__________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(气体)、物质的量浓度均保持__________。 (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__________。 (3)反应物的转化率、产物的产率保持__________。 【疑难点拨】 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m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q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质参与反应，如： 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 【典例2】在一定温度下，固定的容积中，对反应A(s)+ 2B(g) 3C (g)，不能说明该反应已达到平衡的是( ) A．C生成的速率与C分解的速率相等 B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C C．容器内的压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 【对点练】下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是( ) 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的密度不变 B 恒温恒压 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变 C 恒温恒容 H2(g)＋I2(g)2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI) D 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4) 化学平衡状态有哪些主要标志？ (1)直接标志：①V(正)=V(逆)；②各组分百分含量(不是浓度)不随时间变化而变化。 (2)间接标志：①各物质浓度不随时间改变而改变；②各物质的物质的量不随时间改变而改变；③各气体的压强不随时间改变而改变；④气体的颜色不随时间改变而改变；⑤气体的密度不随时间改变而改变；⑥气体平均式量不随时间改变而改变。 “两步法”突破化学平衡状态标志的判断 第一步：审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 第二步：看“变量”， 所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，也就是变量一定了，说明达到了平衡。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。( ) (2)Cl2与水的反应是不可逆反应。( ) (3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。( ) (4)电解水是氢气在氧气中燃烧的逆反应。( ) (5)所有的化学反应都存在化学平衡状态。( ) (6) 在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆。( ) (7)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。( ) (8)恒温、恒容下，CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变。( ) (9)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1。( ) (10)一定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变。( ) 【基础训练】 1．下列关于可逆反应的叙述正确的是( ) A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应 B．2H2O2H2↑＋O2↑与2H2＋O22H2O互为可逆反应 C．对于可逆反应，当正反应速率增大时，逆反应速率就会减小 D．密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)开始后，三种气体一定同时存在 2．在下列反应CO+H2OCO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于( ) A．只存在于CO和CO2中 B．存在于CO、H2O、CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2、H2中 3．化学反应处于平衡状态时，下列说法正确的是( ) A．反应已停止 B．反应物浓度等于生成物浓度 C．化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0 D．反应物全部转化成生成物 4．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) 5．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 已达平衡标志的是( ) A．混合气体的密度 B．B物质的相对分子质量 C．混合气体的压强 D．气体的总物质的量 6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是( ) A．H2和CO全部转化为CH3OH B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C．H2、CO、CH3OH的浓度一定相等 D．正、逆反应速率相等且等于零 7．一定温度下，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是(　　) A．单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成 B．单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成 C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化 D．1个H﹣H键断裂的同时，有2个H﹣I键断裂 8．在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g) SiF4(g)＋2H2O(g)。如果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列不能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．v正(HF)=v逆(H2O) B．SiF4与H2O的浓度之比保持不变 C．SiO2的质量保持不变 D．混合气体的总物质的量保持不变 9．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g) 2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是( ) A．容器内压强不随时间变化 B．容器内各物质的浓度不随时间变化 C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2 D．单位时间内生成1 mol O==O，同时生成2 mol NO2 10．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH＜0，不能说明反应已达到平衡状态的是( ) A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等 B．反应器中压强不随时间变化而变化 C．混合气体颜色深浅保持不变 D．混合气体平均相对分子质量保持不变 11．可逆反应N2+3H22 NH3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最大限度(即化学平衡)的是( ) A．N2将完全转化为NH3 B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等 C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 D．正反应和逆反应的速率都为零 13．一定温度下的定容密闭容器中发生反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．v(B)∶v(C)∶v(D)＝2∶1∶1 B．Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝1∶2∶1∶1 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D．混合气体总物质的量不再改变 14．一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( ) A．X的百分含量不再发生变化 B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1 C．容器内原子总数不再发生变化 D．同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z 15．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(气)＋nB(气)pC(气)＋qD(气)当m、n、p、q为任意整数时，不能作为达到平衡的标志是(　　) A．体系的压强不再改变 B．体系的温度不再改变 C．各组分的浓度不再改变 D．各组分的质量分数不再改变 16．在一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的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是( ) A．SO2为0.4 mol/L、O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.15 mol/L C．SO3为0.25 mol/L D．SO3为0.4 mol/L 17．一定条件下，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。下列判断正确的是(　　)。 A．c1∶c2=3∶1 B．达到平衡时，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<c1<0.14 mol·L-1 18．在一定温度下，固定的容积中，对反应A(s)+ 2B(g) 3C (g)，不能说明该反应已达到平衡的是( ) A．C生成的速率与C分解的速率相等 B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C C．容器内的压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 19．一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)反应的化学方程式为_____________________。 (2)反应达到最大限度的时间是___min，该时间内的平均反应速率v(N)=_ ___________，v(M)=_ ___________。 (3)反应达到平衡状态时，放出6QkJ的热量，当容器中充入1molN，反应放出的热量为____________。 ①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ (4)判断该反应达到平衡状态的依据是____________。 ①该条件下，正逆反应速率都为零 ②该条件下，混合气体的密度不再发生变化 ③该条件下，混合气体的压强不再发生变化 ④该条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成1molM (5)能加快反应速率的措施是_________________________________。 ①升高温度②容器体积不变，充入惰性气体Ar③容器压强不变，充入惰性气体Ar④使用催化剂 【能力提升】 20．在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到化学平衡的标志是( ) A．容器内的总压强不随时间而变化 B．反应速率v(A2)=v(B2)=v(AB) C．单位时间内有nmol A2生成的同时就有2nmol AB生成 D．容器内混合气体的密度不随时间而变化 21．恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)，Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．正反应速率a点比b点小 B．t0 min时该反应停止 C．t0 min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1 D．当密闭容器中的压强不再变化，该可逆反应达到了化学平衡状态 22．汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，发生如下反应：2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，t0时达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图所示。 (1)a处v正__________(填“>”“<”或“＝”)b处v逆。 (2)CO的平衡转化率为________。 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．CO的浓度与CO2的浓度均不再变化 B．混合气体密度保持不变 C．反应容器内压强保持不变 D．CO和NO的浓度之比保持不变 23．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。 (1)恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是____________。 a．升高温度 b．充入He c．加入催化剂 d．降低压强 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如表所示。 t/min 0 2 5 10 15 n(CO2)/mol 1 0.75 0.5 0.25 0.25 ①从反应开始到5min末，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=__ ___________； ②反应达到平衡状态时，此时H2的转化率为____________。 (3)在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是____________(填序号)。 a．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 b．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2) c．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 d．容器中混合气体的密度保持不变 e．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 9 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6讲 化学平衡状态 学习任务 预学1：化学平衡状态 预学2：化学平衡状态的判断方法 ◆预学1 化学平衡状态 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 (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，正、逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度 保持不变 ，即体系的组成不随时间而改变，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。 (2)化学平衡状态的建立过程 加入反应物，从正反应方向开始 加入生成物，从逆反应方向开始 (3)化学平衡的基本特征 【名师点评】 平衡建立的途径：若只给出反应物，则是从正反应方向建立平衡；若只给出生成物，则是从逆反应方向建立平衡；若既给出反应物又给出生成物，则是从正逆反应同时建立平衡；平衡的建立与途径无关。 【典例1】一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，已知N2(g)、H2(g)、NH3(g)的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能是( ) A．c(N2)＝0.02 mol·L－1 B．c(H2)＝0.7 mol·L－1 C．c(NH3)＝0.3 mol·L－1 D．2c(N2)＋c(NH3)＝ 0.6 mol·L－1 【答案】A 【解析】由于起始浓度N2(g)∶H2(g)<1∶3，则假设H2(g)完全转化，由变化的浓度与化学计量数成正比，则剩余的c(N2)＝(0.2－0.5/3) mol·L－1≈0.03 mol·L－1，生成c(NH3)＝(0.2＋2×0.5/3) mol·L－1≈0.5 mol·L－1，假设NH3(g)完全转化，生成c(N2)＝(0.2＋0.1) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，生成c(H2)＝(0.5＋0.3) mol·L－1＝0.8 mol·L－1。0.03 mol·L－1<c(N2)<0.3 mol·L－1，则c(N2)不可能是0.02 mol·L－1，A符合题意；0<c(H2)<0.8 mol·L－1，则c(H2)＝0.7 mol·L－1可能存在，B不符合题意；0<c(NH3)<0.5 mol·L－1，则c(NH3)＝0.3 mol·L－1可能存在，C不符合题意；0.06 mol·L－1<2c(N2)＋c(NH3)<1.1 mol·L－1，则2c(N2)＋c(NH3)＝ 0.6 mol·L－1可能存在，D不符合题意。 【对点练】在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是( ) A．生成SO3 2 mol B．SO2和SO3共2 mol C．放出197 kJ热量 D．含氧原子共8 mol 【答案】B 【解析】可逆反应存在反应限度，反应物不可能完全转化为生成物，当正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，所以将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，SO2和O2不可能完全转化为SO3，A错误；化学反应中原子守恒，所以化学平衡时SO2和SO3中硫原子的总物质的量等于反应初始时SO2的物质的量，B正确；由A项分析可知，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)不可能完全转化为2 mol SO3(g)，故放出的热量小于197 kJ，C错误；化学反应中原子守恒，平衡时含有的氧原子的物质的量等于初始时SO2和O2中氧原子的总物质的量，为6 mol，D错误。 可逆反应特点 (1)二同：①相同条件下；②正、逆反应同时进行。 (2)一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都小于100%。 ◆预学2 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(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 。 【疑难点拨】 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m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q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质参与反应，如： 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 【典例2】在一定温度下，固定的容积中，对反应A(s)+ 2B(g) 3C (g)，不能说明该反应已达到平衡的是( ) A．C生成的速率与C分解的速率相等 B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C C．容器内的压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 【答案】B 【解析】A项，C生成的速率与C分解的速率相等说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A不符合题意；B项，单位时间内消耗a mol A和生成3a mol C都代表正反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故B符合题意；C项，该反应是一个气体体积增大的反应，反应中气体压强增大，则容器内的压强不再变化说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C不符合题意；D项，该反应是一个气体质量增大的反应，固定的容积中，混合气体的密度增大，则混合气体的密度不再变化说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D不符合题意；故选B。 【对点练】下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是( ) 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的密度不变 B 恒温恒压 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变 C 恒温恒容 H2(g)＋I2(g)2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI) D 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4) 【答案】C 【解析】该反应的反应物和生成物都是气体，气体的质量不变；反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则无论反应是否达到平衡，反应混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；该反应中只有生成物是气体，二者的物质的量之比为定值，则无论反应是否达到平衡状态，NH3在混合气体中的百分含量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；在任何时刻都存在2v正(H2)＝v正(HI)，若2v正(H2)＝v逆(HI)，则v正(HI)＝v逆(HI)，HI的浓度不变，反应处于平衡状态，C符合题意；在任何时刻物质反应时转化浓度关系为c(NO2)＝2c(N2O4)，但反应达到平衡时是否存在该浓度关系，与开始时加入反应物的多少及反应条件有关，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意。 化学平衡状态有哪些主要标志？ (1)直接标志：①V(正)=V(逆)；②各组分百分含量(不是浓度)不随时间变化而变化。 (2)间接标志：①各物质浓度不随时间改变而改变；②各物质的物质的量不随时间改变而改变；③各气体的压强不随时间改变而改变；④气体的颜色不随时间改变而改变；⑤气体的密度不随时间改变而改变；⑥气体平均式量不随时间改变而改变。 “两步法”突破化学平衡状态标志的判断 第一步：审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 第二步：看“变量”， 所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，也就是变量一定了，说明达到了平衡。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。( ) (2)Cl2与水的反应是不可逆反应。( ) (3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。( ) (4)电解水是氢气在氧气中燃烧的逆反应。( ) (5)所有的化学反应都存在化学平衡状态。( ) (6) 在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆。( ) (7)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。( ) (8)恒温、恒容下，CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变。( ) (9)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1。( ) (10)一定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变。( ) 【答案】(1) √ (2) × (3)× (4)× (5)× (6)× (7) √ (8)√ (9)× (10)√ 【基础训练】 1．下列关于可逆反应的叙述正确的是( ) A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应 B．2H2O2H2↑＋O2↑与2H2＋O22H2O互为可逆反应 C．对于可逆反应，当正反应速率增大时，逆反应速率就会减小 D．密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)开始后，三种气体一定同时存在 【答案】D 【解析】只有在相同条件下，正、逆反应同时进行的化学反应才是可逆反应，故A错误；2H2O2H2↑＋O2↑与2H2＋O22H2O的反应条件不同，所以这两个反应不互为可逆反应，故B错误；对于可逆反应，当正反应速率增大时，逆反应速率可能增大，也可能不变，故C错误；可逆反应不能进行到底，反应开始后一定会有生成物产生，同时反应物必然有剩余，故D正确。 2．在下列反应CO+H2OCO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于( ) A．只存在于CO和CO2中 B．存在于CO、H2O、CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2、H2中 【答案】B 【解析】由于反应CO+H2OCO2+H2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18O，故选B。 3．化学反应处于平衡状态时，下列说法正确的是( ) A．反应已停止 B．反应物浓度等于生成物浓度 C．化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0 D．反应物全部转化成生成物 【答案】C 【解析】A项，化学平衡时动态平衡，处于平衡状态时反应不会停止，仍在进行，A错误；B项，处于平衡状态时各成分浓度保持不变，反应物浓度未必等于生成物浓度，B错误；C项，化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0 ，故此时 各成分浓度保持不变，C正确；D项，若化学反应处于化学平衡状态，则反应为可逆反应，故反应物不可能全部转化成生成物，D错误；故选C。 4．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) 【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。 5．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 已达平衡标志的是( ) A．混合气体的密度 B．B物质的相对分子质量 C．混合气体的压强 D．气体的总物质的量 【答案】A 【解析】A项，混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故A正确；B项，B是纯净物，相对分子质量是定值，一直不变，故B错误；C项，两边气体的计量数相等，所以容器的压强始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故C错误；D项，两边气体的计量数相等，气体的总物质的量一直不变，故D错误；故选A。 6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是( ) A．H2和CO全部转化为CH3OH B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C．H2、CO、CH3OH的浓度一定相等 D．正、逆反应速率相等且等于零 【答案】B 【解析】A项，可逆反应中，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；B项，H2、CO、CH3OH的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；C项，达到平衡时，H2、CO、CH3OH的浓度大小取决于开始加入的各物质的浓度以及反应物转化率的大小，不一定相等，故C错误；D项，达到平衡时，正逆反应相等但是不等于零，故D错误；故选B。 7．一定温度下，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是(　　) A．单位时间内生成nmolH2，同时就有nmolHI生成 B．单位时间内有nmolH2生成，同时就有nmolI2生成 C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化 D．1个H﹣H键断裂的同时，有2个H﹣I键断裂 【答案】D 【解析】A项，单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成，表示的是正逆反应，但不满足计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A错误；B项，单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故B错误；C项，该反应为等体积变化，不能用总压强进行判断，故C错误；D项，1个H﹣H键断裂的同时，有2个H﹣I键断裂，可以判断达到平衡状态，故D正确；故选D。 8．在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g) SiF4(g)＋2H2O(g)。如果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列不能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．v正(HF)=v逆(H2O) B．SiF4与H2O的浓度之比保持不变 C．SiO2的质量保持不变 D．混合气体的总物质的量保持不变 【答案】B 【解析】A项，当v正(HF)=v逆(H2O)时，由于v正(H2O)= v正(HF)，则v正(H2O)=v逆(H2O)，说明该反应达到平衡状态，A不符合题意；B项，反应生成的SiF4与H2O的浓度之比始终为1∶2，故SiF4与H2O的浓度之比保持不变不能说明该反应达到平衡状态，B符合题意；C项，当SiO2的质量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；D项，该反应为反应前后气体分子数减小的反应，当混合气体的总物质的量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，D不符合题意；故选B。 9．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g) 2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是( ) A．容器内压强不随时间变化 B．容器内各物质的浓度不随时间变化 C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2 D．单位时间内生成1 mol O==O，同时生成2 mol NO2 【答案】C 【解析】A项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；B项必达平衡；C项中，其比例是反应方程式中的化学计量数比，此时，不能反映量已固定，所以，不一定是平衡状态；D项，O===O的生成是逆向反应，生成NO2是正向反应，比例1∶2与化学方程式化学计量数相符，必是平衡状态。 10．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH＜0，不能说明反应已达到平衡状态的是( ) A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等 B．反应器中压强不随时间变化而变化 C．混合气体颜色深浅保持不变 D．混合气体平均相对分子质量保持不变 【答案】A 【解析】A项，正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率等于2 ： 1时，反应达到平衡状态，故A符合题意；B项，反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的压强不变，故B不符合题意；C项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故C不符合题意；D项，反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，故D不符合题意；故选A。 11．可逆反应N2+3H22 NH3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最大限度(即化学平衡)的是( ) A．N2将完全转化为NH3 B．N2、H2和NH3的物质的量浓度相等 C．N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化 D．正反应和逆反应的速率都为零 【答案】C 【解析】A项，N2+3H22 NH3是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；B项，N2、H2和NH3的物质的量浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始物质的量、转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；C项，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化时，正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，故C正确；D项，化学平衡状态是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但是速率不为零，故D错误。 13．一定温度下的定容密闭容器中发生反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．v(B)∶v(C)∶v(D)＝2∶1∶1 B．Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝1∶2∶1∶1 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D．混合气体总物质的量不再改变 【答案】C 【解析】在反应的任意状态总有v(B)∶v(C)∶v(D)＝2∶1∶1，故用不同物质的化学反应速率判断平衡时，不能只注意化学反应速率之比等于化学计量数之比，还要考虑化学反应速率的方向，故A、B项错误；本题易忽略固体A的质量，仅考虑到公式＝中气体的n总不变就认为始终不变，实际上气体的m总在变化，当m总不变时反应达到平衡，故C项正确，D项错误。 14．一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( ) A．X的百分含量不再发生变化 B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1 C．容器内原子总数不再发生变化 D．同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z 【答案】A 【解析】反应过程中原子个数守恒，所以C不合题意；消耗2n mol X与生成n mol Z是同一反应方向，也不能说明反应已达平衡；浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度保持不变。 15．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(气)＋nB(气)pC(气)＋qD(气)当m、n、p、q为任意整数时，不能作为达到平衡的标志是(　　) A．体系的压强不再改变 B．体系的温度不再改变 C．各组分的浓度不再改变 D．各组分的质量分数不再改变 【答案】A 【解析】平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，C、D正确；间接标志是体系的温度不再改变，故B正确。但因m＋n与p＋q的相对大小不确定，故A无法确定。若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则A不能作为达到平衡的标志，因此选A。 16．在一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的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是( ) A．SO2为0.4 mol/L、O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.15 mol/L C．SO3为0.25 mol/L D．SO3为0.4 mol/L 【答案】C 【解析】假设该反应完全转化，列三段式 则SO2的浓度范围为0<c(SO2)<0.4，O2的为0<c(SO2)<0.2，SO3的为0<c(SO3)<0.4。A项，SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误；B．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，只能一个减小，另一个增大，故B错误；C项，SO2为0.25mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.25mol/L小于0.4mol/L，故C正确；D项，SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故D错误；故选C。 17．一定条件下，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。下列判断正确的是(　　)。 A．c1∶c2=3∶1 B．达到平衡时，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<c1<0.14 mol·L-1 【答案】D 【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比也为1∶3，故c1∶c2=1∶3，A、C两项不正确；速率之比等于化学计量数之比，达到平衡时，vY(生成)∶vZ(生成)=3∶2，B项不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L-1，D项正确。 18．在一定温度下，固定的容积中，对反应A(s)+ 2B(g) 3C (g)，不能说明该反应已达到平衡的是( ) A．C生成的速率与C分解的速率相等 B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C C．容器内的压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 【答案】B 【解析】A项，C生成的速率与C分解的速率相等说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A不符合题意；B项，单位时间内消耗a mol A和生成3a mol C都代表正反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故B符合题意；C项，该反应是一个气体体积增大的反应，反应中气体压强增大，则容器内的压强不再变化说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C不符合题意；D项，该反应是一个气体质量增大的反应，固定的容积中，混合气体的密度增大，则混合气体的密度不再变化说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D不符合题意；故选B。 19．一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)反应的化学方程式为_____________________。 (2)反应达到最大限度的时间是___min，该时间内的平均反应速率v(N)=_ ___________，v(M)=_ ___________。 (3)反应达到平衡状态时，放出6QkJ的热量，当容器中充入1molN，反应放出的热量为____________。 ①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ (4)判断该反应达到平衡状态的依据是____________。 ①该条件下，正逆反应速率都为零 ②该条件下，混合气体的密度不再发生变化 ③该条件下，混合气体的压强不再发生变化 ④该条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成1molM (5)能加快反应速率的措施是_________________________________。 ①升高温度②容器体积不变，充入惰性气体Ar③容器压强不变，充入惰性气体Ar④使用催化剂 【答案】(1)2NM (2)6 0.5mol/(L·min) 0.25mol/(L·min) (3)② (4)③ (5)①④ 【解析】(1)反应进行到6min时N减少了8mol-2mol=6mol，N为反应物，M增加了5mol-2mol=3mol，M为生成物，二者化学计量数之比为：6mol∶3mol=2∶1，因此反应的化学方程式为：2NM；(2)根据题图可知，反应进行到6min时各物质的物质的量不再发生变化，因此反应达到最大限度的时间是6min；该时间内的平均反应速率v(N)==0.5mol/(L·min)，v(M)=v(N)= 0.25mol/(L·min)；(3)反应达到平衡时消耗6molN，放出6QkJ的热量，当容器中充入1molN，若N完全反应，则放出QkJ的热量，但该反应是可逆反应，反应不能进行到底，所以反应放出的热量小于QkJ，答案为②；(4)①达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不能为零，①不选；②密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体质量和容器的容积始终是不变的，因此该条件下混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，②不选；③该反应为反应前后气体物质的量不相等的可逆反应，该条件下混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，③选；④该条件下，单位时间内消耗2mol N的同时，生成1mol M，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，④不选；故答案为③；(5)①升高温度，反应速率加快，①符合题意；②容器容积不变，充入惰性气体Ar，参加反应的物质浓度不变，反应速率不变，②不符合题意；③容器压强不变，充入惰性气体Ar，容器容积增大，参加反应的物质浓度减小，反应速率减慢，③不符合题意；④使用催化剂，反应速率加快，④符合题意；故答案为①④。 【能力提升】 20．在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到化学平衡的标志是( ) A．容器内的总压强不随时间而变化 B．反应速率v(A2)=v(B2)=v(AB) C．单位时间内有nmol A2生成的同时就有2nmol AB生成 D．容器内混合气体的密度不随时间而变化 【答案】C 【解析】A项，该反应反应前后气体的化学计量数之和相等，因此压强不是变量，根据分析，压强不变不能判断是否达到平衡状态，A不符合题意；B项，化学反应中，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，因此v(A2)：v(B2)：v(AB)=1：1：2，v(A2)=v(B2)=v(AB)，与反应是否平衡无关，B不符合题意；C项，单位时间内生成nmol A2同时生成2nmol AB，说明v正=v逆，可以判定反应达到平衡状态，C符合题意；D项，反应前后质量守恒，因此m不变，容积恒定，因此V不变，根据ρ=，ρ为定值，不能判定反应是否平衡，D不符合题意；故选C。 21．恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)，Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．正反应速率a点比b点小 B．t0 min时该反应停止 C．t0 min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1 D．当密闭容器中的压强不再变化，该可逆反应达到了化学平衡状态 【答案】C 【解析】反应开始加入一定量的气体X和Y，则反应2X(g)＋Y(g)3Z(g)从正反应方向开始进行，随着反应的进行，正反应速率越来越小，到平衡时达到最小值，则根据图示可知，a点的正反应速率大于b点的正反应速率，A错误；可逆反应从b点开始达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍在进行，正反应速率等于逆反应速率，B错误；从图像中可以看出，从反应开始到平衡，参加反应的Y的物质的量为0.5 mol，根据物质反应转化关系可知，生成的Z的物质的量为1.5 mol，由于容器的容积是2 L，因此t0 min时，c(Z)＝＝0.75 mol·L－1，C正确；该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态，D错误。 22．汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，发生如下反应：2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，t0时达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图所示。 (1)a处v正__________(填“>”“<”或“＝”)b处v逆。 (2)CO的平衡转化率为________。 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．CO的浓度与CO2的浓度均不再变化 B．混合气体密度保持不变 C．反应容器内压强保持不变 D．CO和NO的浓度之比保持不变 【答案】(1)> (2)80% (3)AC 【解析】(1)随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减慢，a处v正>b处v正；b处反应达到平衡，b处v正＝b处v逆，所以a处v正>b处v逆。 (2) 2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) 初始/mol a a 0 0 转化/mol 2x 2x 2x x 平衡/mol a－2x a－2x 2x x ，x＝0.4a，CO的平衡转化率为a (0.8a)×100%＝80%。 (3)反应达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，CO的浓度与CO2的浓度均不再变化，说明反应一定达到平衡状态，故A选；反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体密度保持不变，反应不一定平衡，故B不选；反应前后气体物质的量不同，容器体积不变，压强是变量，反应容器内压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故C选；若投料比等于化学计量数之比，则CO和NO的浓度之比是恒量，CO和NO的浓度之比保持不变，反应不一定平衡，故D不选。 23．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。 (1)恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是____________。 a．升高温度 b．充入He c．加入催化剂 d．降低压强 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如表所示。 t/min 0 2 5 10 15 n(CO2)/mol 1 0.75 0.5 0.25 0.25 ①从反应开始到5min末，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=__ ___________； ②反应达到平衡状态时，此时H2的转化率为____________。 (3)在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是____________(填序号)。 a．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 b．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2) c．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 d．容器中混合气体的密度保持不变 e．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 【答案】(1)ac (2)0.15mol/(min▪L) 75% (3)ae 【解析】(1)a．升高温度，能增加活化分子百分数，可以加快反应速率，故a选；b．恒容容器，充入He，没有增大反应物浓度，不能加快反应速率，故b不选； c．催化剂能降低反应的活化能，可以加快反应速率，故c选；d．降低压强，会降低浓度，降低反应速率，故d不选；故选ac；(2)①从反应开始到5min末，消耗的CO2为0.5mol，则消耗的H2为1.5mol，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.15mol/(L▪min)；②反应达到平衡状态时，消耗的CO2为1mol-0.25mol=0.75mol，消耗的H2为0.75mol×3=2.25mol，则此时H2的转化率为×100%=75%；(3)化学平衡状态的特征是各物质的浓度保持不变和正反应速率等于逆反应速率。a．当各物质的浓度均不再变化可以说明反应达到平衡状态，故a符合题意；b．生成CH3OH的同时一定消耗CO2，v消耗(CH3OH)=v消耗(CO2)可以说明反应达到平衡状态，v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)不能说明达到平衡状态，故b不符合题意；c．平衡时各组分物质的量之比，与反应物转化率和起始量有关，而且该比值不能说明各组分的浓度保持不变，故c不符合题意；d．混合气的密度等于混合气的总质量除以混合气的总物质的量，该反应的反应物和生成物均为气体，混合气的总质量是不变的，容器的容积恒定，所以混合气的密度是一定值，故容器中混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，故d不符合题意；e．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3：1，说明正逆反应速率相等，故e符合题意；故选ae。 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 $$