第二节 化学平衡 第1课时（同步讲义）化学人教版2019选择性必修1

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 学习目标 1.掌握可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。 2.熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。 重点和难点 重点：可逆反应及化学平衡状态的判断。 难点：化学平衡状态的判断。 ◆知识点一 可逆反应 1. 概念 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反应。 2. 表示方法 采用“⇌”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 3. 特征 ①正、逆反应必须在同一条件下发生，在正反应进行的同时，逆反应也在进行。 ②可逆反应不能进行到底，也就是说可逆反应无论进行到何种程度，反应物和生成物均并存，即任何物质的物质的量都不可能为0。 特别提醒 可逆反应的前提是正反应和逆反应的反应条件相同，若条件不同则不互为可逆反应。如电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水不互为可逆反应。 既学既练 1．可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在下列物质中的(　　) A．多余的氧气中 B．生成的三氧化硫中 C．氧气和二氧化硫中 D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中 【答案】D 【解析】 18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使得SO2和O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。 2.在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确（ ） A. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 【答案】A 【解析】A、随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率逐渐减小，但由于是可逆反应，未完全转化，速率不为零，故A错误; B、随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，最后不变，故B正确。C、随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，最后不变，故C正确;D、反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故D正确; 故选A。 ◆知识点二 化学平衡状态及其判定 1.化学平衡状态 （1）概念：化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 特别提醒 ①前提是“一定条件下的可逆反应”； ②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”； ③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。 （2）化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时A和B的浓度最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： （3）化学平衡状态的特征 ①逆：可逆反应； ②等：正反应速率与逆反应速率相等，即v(正)=v(逆)≠0； ③动：达到平衡时，化学反应始终在进行，所以是化学反应是动态平衡； ④定：在一定条件下的平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变。 ⑤变：任何化学平衡状态均是有条件的(与浓度、温度、压强等有关)。 条件改变，化学平衡发生移动。 2.化学平衡状态的判定 （1）“两看” 一看 题干条件 恒温恒容或恒温恒压或绝热容器 二看 化学反应特点（物质状态、气体计量系数） 全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应 （2）“两标志” 正、逆反应速率相等 同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比 变量不变 题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 （3）常见模型 化学反应模型 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时也生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C 平衡 (A)： (B)： (C)： (D)=m：n：p：q 平衡 在单位时间内生成了n mol B的同时也消耗了q mol D，均指(逆) 不一定平衡 压强 m+n≠p+q，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m+n=p+q，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量() 一定，当m+n≠p+q时 平衡 一定，当m+n=p+q时 不一定平衡 温度 当体系温度一定时(其他条件 不变) 平衡 密度 只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中) 不一定平衡 m＋n≠p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 平衡 ③m＋n＝p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡 既学既练 1.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)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】A．可逆反应中H2O不可能完全转化为CO和H2，A错误；B．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，说明已经平衡，B正确；C．化学反应达到平衡时，反应仍在进行，故正逆反应速率相等但不为零，C错误；D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，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B。 2.一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的平均摩尔质量；②容器内气体的压强；③混合气体总物质的量；④B物质的量浓度 A．①④ B．只有②③ C．②③④ D．只有④ 【答案】A 【解析】①由于A为固体，建立平衡过程中气体的质量变化，混合气体的物质的量不变，混合气体的平均摩尔质量变化，则混合气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态，①符合题意；②该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器内气体的压强始终不变，因此不能根据容器内气体的压强不变确定反应是否达平衡状态，②不符合题意；③该反应是反应前后气体体积不变的反应，反应前后混合气体总物质的量始终不变，因此不能据此判断反应是否达平衡状态，③不符合题意；④当反应达到平衡时，B的物质的量不变，由于容器的容积不变，则此时B的浓度不变，故可根据B物质的量浓度不变判断反应是否达到平衡状态，④符合题意；故选A。 一、化学平衡的标志 1.速率标志 正、逆反应速率相等(即v正=v逆≠0)时，达到化学平衡状态。v正=v逆的具体含义有两个方面 （1）用同一种物质表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等； （2）用不同种物质表示反应速率时，速率不一定相等，但必须符合两个条件：一是表示两个不同的反应方向；二是速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 2.含量标志 混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度百分含量(体积分数、质量分数)、转化率或产率等不随时间变化而变化时达到化学平衡状态。 3.特殊标志 （1）混合气体的平均相对分子质量。反应物与生成物均为气体时,若反应前后气体的物质的量不相等,平均相对分子质量不再发生变化时达到平衡状态。若有固体或液体纯物质参与,无论反应前后气体的物质的量是否相等,只要其平均相对分子质量不再发生变化即达到平衡状态(只有一种气体参与反应的除外) （2）混合气体的密度。等温等压下,反应前后各成分均为气体,反应前后物质的量不等,当密度不变时达到平衡状态。有固体或液体纯物质参与,无论等温等容还是等温等压,当密度不变时达到平衡状态。 （3）混合气体的压强。恒温恒容条件下,反应前后气体的物质的量不相等,压强不再发生变化时达到平衡状态。 （4）总物质的量。反应前后物质的量发生变化的反应当总物质的量不变时达到平衡状态。 （5）体系的颜色。对于有颜色变化的体系,颜色不再发生变化时达到平衡状态 实践应用 1.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。 2.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。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c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 【答案】C 【解析】该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作为化学反应是否达到平衡状态的标志，该题应特别注意D项，因为该反应为固体的分解反应，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值，NH3为，CO2为。 考点一 对可逆反应的理解 【例1】对于可逆反应M + N Q 达到平衡时，下列说法正确的是 A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 【答案】C 【分析】根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度。据此判断。 【解析】A．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的程度，所以平衡时M、N、Q三种物质的量浓度不一定相等，故A错误； B．该反应是可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，存在反应限度，故B错误； C．反应混合物各成分的百分含量不再变化是化学平衡状态的判断依据，故C正确； D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应速率不为0，反应不停止，故D错误； 故选C。 解题要点 对可逆反应的理解 ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都小于100%，即不能全部转化。 【变式1-1】在一密闭容器中进行反应：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0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，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0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 【答案】D 【分析】，该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c(SO2)＜0.4 mol/L，0＜c(O2)＜0.2 mol/L，0＜c(SO3)＜0.4 mol/L。 【解析】A．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．根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8 mol/L时，0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L，故B错误； C．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C错误； D． SO2为0.35mol/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0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确； 故答案为：D。 考点二 化学平衡状态的判定 【例2】在恒温，体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 【答案】C 【解析】A．容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比也可能为1：3：1：1，该反应可能达到平衡状态，也可能没有达到平衡状态，与反应初始浓度和转化率有关，故A错误；B．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应中，前后气体质量不变，固定容积，体积不变，故密度不是变量，不能判断化学平衡状态，故B错误；C．v正(H2)=3v逆(H2O)，方向相反，化学反应速率之比等于计量数之比，能判断平衡状态，故C正确；D．随着反应的进行，产生的CH3OH(g)和H2O(g)一样多，故体积分数之比保持不变，不能据此判断化学平衡状态，故D错误；答案选C。 解题要点 判定化学平衡状态的标志： （1）动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 （2）静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 总结：若给出的标志由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若给出的标志为“不变量”，则不能作为平衡标志。 【变式2-1】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1：1 A．①③④⑤ B．③④⑤⑧⑨ C．②③⑤⑦ D．②③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】①该反应的反应前后气体体积不变，所以无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的压强始终不变，所以不能根据混合气体的压强判断反应是否达到平衡状态，①不选； ②A为固体，随着反应进行，气体质量改变，体积不变，故当混合气体的密度不变时，该反应达到平衡状态，②选； ③B的物质的量浓度不变时，B的物质的量不变，反应达到化学平衡，③选； ④该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的物质的量始终不变，所以不能根据混合气体总物质的量判断反应是否达到平衡状态，④不选； ⑤A为固体，随着反应进行，混合气体的质量改变，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的物质的量始终不变，该反应是一个反应前后混合气体的平均相对分子质量改变的反应，当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态，⑤选； ⑥正逆反应速率相等时，反应达到平衡，虽然与的比值不变，但由于未说明二者表示的是正速率还是逆速率，所以不能判断是否达到平衡状态，⑥不选； ⑦A为固体，随着反应进行，混合气体的质量改变，当混合气体的总质量不变时，反应达到化学平衡，⑦选； ⑧容器的容积不变，混合气体的总体积始终不变，故混合气体的总体积不能说明反应达到平衡，⑧不选； ⑨C、D的分子数之比为1：1，无法判断各组分的浓度是否不再变化，则无法判断是否达到平衡状态，⑨不选； 符合题意的是②③⑤⑦，故答案选C。 【变式2-2】一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①反应混合物的质量始终保持不变，但体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，故选；②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，故不选；③该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确，故不选；④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，故选；综上所述，①④正确，故选D。 基础达标 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 【答案】D 2.下列有关可逆反应的说法不正确的是(　　) A．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 B．2HIH2＋I2是可逆反应 C．2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应 D．可逆反应中反应物和生成物同时存在 【答案】C 【解析】C项中两个反应是在不同的条件下进行的，故不能称之为可逆反应，C项不正确。 3.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。 4.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 【答案】B 【解析】A项，开始反应时，反应物的浓度最大，生成物的浓度等于零，因此正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；B项，随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物浓度增大，但反应不可能进行彻底，因此正反应速率虽然减小，但不会变为零，错误；C项，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，当达到平衡时，正、逆反应速率相等且不变，正确；D项，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，最终正、逆反应速率相等且不变，正确。 5.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 【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。 6.一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(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 【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。 7.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 【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。 8．(2024·黄山高二质检)在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是(　　) A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变 C．每消耗2 mol B，同时生成1 mol C D．C和D的浓度比不变 【答案】B 【解析】该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内混合气体的压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，A项错误；根据密度的定义式知，混合气体的密度随反应的进行而变化，当密度不变时，反应已达平衡，B项正确；消耗2 mol B和生成1 mol C，均为正反应，不能作为平衡标志，C项错误；随着反应的进行，C和D的浓度比始终不变，不能作为平衡标志，D项错误。 9．一定条件下，将NO2与SO2以体积比为1∶2置于密闭容器中，发生反应：NO2(g)＋SO2(gSO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 【答案】B 【解析】由于该反应为反应前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡状态的标志，A错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1不变，C错误；消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，D错误。 10．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．单位时间内消耗1 mol H2O的同时生成1 mol的H2 B．两个H—O断裂的同时有两个C==O断裂 C．反应容器内的气体密度不再发生变化 D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 【答案】B 【解析】单位时间内消耗1 mol的H2O，表示的是正反应速率，生成1 mol的H2表示的也是正反应速率，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；两个H—O断裂表示的是正反应速率，两个C==O断裂表示的是逆反应速率，且正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C项错误；该反应是气体的总物质的量不变的可逆反应，根据M＝，混合气体的相对分子质量始终不发生变化，所以相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。 11.一定温度下在一容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应： 当下列物理量不再发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是（ ） ①容器内混合气体的密度 ②容器内混合气体的压强 ③容器内混合气体的总物质的量C ④容器内物质的物质的量浓度 A. ①和④ B. ②和③ C. ②③④ D. 只有④ 【答案】A 【解析】 A.容积恒定的密闭容器中，反应体系都是气体，混合气体密度一直不变，所以不能表明该反应达到平衡状态，故A选; B.随着反应的进行体系压强逐渐减小，容器内压强保持不变说明达平衡状态，故B不选;C.混合气体的平均相对分子质量，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故不选，D.A的转化率，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故D不选;故选A. 综合应用 12.在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和，在一定条件下发生反应：。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 A．反应速率 B．容器内压强不再随时间变化而发生变化 C．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 D．容器内 【答案】D 【解析】A．反应速率说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A不选；B．该反应是气体体积增大的反应，反应过程中压强不断增大，当容器内压强不再随时间变化而发生变化时，反应达到平衡，B不选；C．该反应过程中气体物质的量增大，气体总质量不变，气体的平均相对分子质量减小，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时，说明反应达到平衡，C不选；D．容器内，不能说明各物质的物质的量不再变化，不能说明反应达到平衡，D选；故选D。 13.在一定温度下，某反应⇌体系中，随反应时间的变化如下表： 该反应处于平衡状态的时间区域为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、物质的量等不再变化，据此结合表中数据判断。故答案选D。 14.可逆反应：在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成的同时生成 ②单位时间内生成的同时生成 ③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 【答案】A 【解析】①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmol NO2，能说明正逆反应速率的相等关系，①正确；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO只能说明单方向关系，不能说明正逆反应速率的关系，②错误；③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系，不能说明达到了平衡，③错误；④混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化，达到平衡状态，④正确；⑤该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以该反应不一定达到平衡状态，⑤错误；⑥因该反应是物质的量在增大的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，⑥正确；⑦混合气体的平均相对分子质量=平均摩尔质量=，质量是守恒的，物质的量只有达到平衡时才不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，⑦正确；故选A。 15.可逆反应，在容积恒定的密闭容器中反应，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol ②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol ③用、、表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④各气体的浓度不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①③④⑤ B．②③⑤⑦ C．①④⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol，说明，该反应已经达到化学平衡状态，①正确；②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol，均描述的是逆反应速率，不能判断此时反应达到平衡状态，②错误；③无论反应是否达到平衡，、、表示的反应速率的比均为2∶2∶1，不能判断此时反应达到平衡状态，③错误；④各气体的浓度不再改变，此时，该反应已经达到化学平衡状态，④正确；⑤体系中物质均为气体，气体总质量不变，容器恒容密闭，根据可知，混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，⑤错误；⑥反应为前后气体分子数不同的反应，压强随反应的进行发生变化，当压强不变时，反应达到平衡状态，⑥正确；⑦体系中物质均为气体，气体总质量不变，反应前后气体分子数不等，即气体总物质的量为变量，根据可知，混合气体的平均摩尔质量会随着反应的进行发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态，⑦正确；故选C。 16.某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）反应开始至2min时，B的平均反应速率为 。 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 a．v(A)=2v(B) b．容器内压强保持不变 c．2v逆(A)=v正(B) d．容器内混合气体的密度保持不变 e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2 f．混合气体的平均相对分子质量保持不变 （4）在密闭容器里，通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填标号)。 A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器体积 D．恒容下，充入He 【答案】（1）2A(g)+B(g)⇋2C(g) （2）0.1mol·L-1·min-1 （3）bf 【分析】由图可知，反应过程中A、B减少是反应物，C增加是生成物，2min后各物质的量不发生变化，达到了平衡状态。 【解析】（1）由图可知，A和B生成C的反应为可逆反应，反应达到平衡时，A、B、C的物质的量的变化量之比为(5-3)mol∶(2-1)mol∶(4-2)mol=2∶1∶2，由物质的变化量之比等于化学计量数之比可知，反应的化学方程式为2A(g)+B(g)⇋2C(g)； （2）由图可知，反应开始至2min时，B的物质的量的变化量为(2-1)mol=1mol，则B的平均反应速率为=0.1mol·L-1·min-1； （3）a．v(A)=2v(B)不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故a错误；b．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故b正确；c．2v逆(A)=v正(B) ，不符合速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故c错误；d．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故d错误；e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故e错误；f．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应的总物质的量减小，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应已达到平衡，故f正确；故选bf。 拓展培优 17.利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 【答案】B 【解析】A．使用催化剂I时，CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时，该反应未达平衡，温度升高，CO2的转化率随着反应速率增大而增大；温度高于T4时，可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，导致CO2的转化率减小，因此d点未达到平衡，故A正确；B．c点转化率比a点低的原因可能是催化剂活性降低，也可能是平衡逆向移动，故B错误；C．温度T4高于T3，升高温度反应速率加快，故温度下的反应速率大于温度下的反应速率，故C正确；D．由于，若a点时，，则v(CH3OH)正=v(CH3OH)逆，a点处于平衡状态，反应已达到最大限度，故D正确；答案选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 学习目标 1.掌握可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。 2.熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。 重点和难点 重点：可逆反应及化学平衡状态的判断。 难点：化学平衡状态的判断。 ◆知识点一 可逆反应 1. 概念 在____________下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。 2. 表示方法 采用“______”连接，把从左向右进行的反应称为______反应，把从右向左进行的反应称为______反应。 3. 特征 ①正、逆反应必须在同一条件下发生，在正反应进行的同时，逆反应也在进行。 ②可逆反应不能进行到底，也就是说可逆反应无论进行到何种程度，反应物和生成物均并存，即任何物质的物质的量都不可能为______。 特别提醒 可逆反应的前提是正反应和逆反应的反应条件相同，若条件不同则不互为可逆反应。如电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水不互为可逆反应。 既学既练 1．可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在下列物质中的(　　) A．多余的氧气中 B．生成的三氧化硫中 C．氧气和二氧化硫中 D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中 2.在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确（ ） A. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 ◆知识点二 化学平衡状态及其判定 1.化学平衡状态 （1）概念：化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率______，反应混合物中各组分的浓度______的状态。 特别提醒 ①前提是“一定条件下的可逆反应”； ②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”； ③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。 （2）化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时A和B的浓度最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： （3）化学平衡状态的特征 ①逆：可逆反应； ②等：正反应速率与逆反应速率相等，即v(正)=v(逆)≠0； ③动：达到平衡时，化学反应始终在进行，所以是化学反应是动态平衡； ④定：在一定条件下的平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变。 ⑤变：任何化学平衡状态均是有条件的(与浓度、温度、压强等有关)。 条件改变，化学平衡发生移动。 2.化学平衡状态的判定 （1）“两看” 一看 题干条件 恒温恒容或恒温恒压或绝热容器 二看 化学反应特点（物质状态、气体计量系数） 全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应 （2）“两标志” 正、逆反应速率相等 同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比 变量不变 题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 （3）常见模型 化学反应模型 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时也生成了m mol A 在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C (A)： (B)： (C)： (D)=m：n：p：q 在单位时间内生成了n mol B的同时也消耗了q mol D，均指(逆) 压强 m+n≠p+q，总压强一定(其他条件一定) m+n=p+q，总压强一定(其他条件一定) 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 各物质的质量或质量分数一定 各气体的体积或体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量一定 混合气体的平均相对分子质量() 一定，当m+n≠p+q时 一定，当m+n=p+q时 温度 当体系温度一定时(其他条件 不变) 密度 只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中) m＋n≠p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) ③m＋n＝p＋q时，密度保持不变(恒压容器中) 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 既学既练 1.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)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 2.一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的平均摩尔质量；②容器内气体的压强；③混合气体总物质的量；④B物质的量浓度 A．①④ B．只有②③ C．②③④ D．只有④ 一、化学平衡的标志 1.速率标志 正、逆反应速率相等(即v正=v逆≠0)时，达到化学平衡状态。v正=v逆的具体含义有两个方面 （1）用同一种物质表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等； （2）用不同种物质表示反应速率时，速率不一定相等，但必须符合两个条件：一是表示两个不同的反应方向；二是速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 2.含量标志 混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度百分含量(体积分数、质量分数)、转化率或产率等不随时间变化而变化时达到化学平衡状态。 3.特殊标志 （1）混合气体的平均相对分子质量。反应物与生成物均为气体时,若反应前后气体的物质的量不相等,平均相对分子质量不再发生变化时达到平衡状态。若有固体或液体纯物质参与,无论反应前后气体的物质的量是否相等,只要其平均相对分子质量不再发生变化即达到平衡状态(只有一种气体参与反应的除外) （2）混合气体的密度。等温等压下,反应前后各成分均为气体,反应前后物质的量不等,当密度不变时达到平衡状态。有固体或液体纯物质参与,无论等温等容还是等温等压,当密度不变时达到平衡状态。 （3）混合气体的压强。恒温恒容条件下,反应前后气体的物质的量不相等,压强不再发生变化时达到平衡状态。 （4）总物质的量。反应前后物质的量发生变化的反应当总物质的量不变时达到平衡状态。 （5）体系的颜色。对于有颜色变化的体系,颜色不再发生变化时达到平衡状态 实践应用 1.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) 2.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。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c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 考点一 对可逆反应的理解 【例1】对于可逆反应M + N Q 达到平衡时，下列说法正确的是 A．M、N、Q 三种物质的量浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应混合物各成分的百分含量不再变化 D．反应已经停止 解题要点 对可逆反应的理解 ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都小于100%，即不能全部转化。 【变式1-1】在一密闭容器中进行反应：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0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，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0.8 mol/L C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L 考点二 化学平衡状态的判定 【例2】在恒温，体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 解题要点 判定化学平衡状态的标志： （1）动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 （2）静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④绝热容器中温度不变。 ⑤密度不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。 ⑥平均相对分子质量不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。 总结：若给出的标志由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若给出的标志为“不变量”，则不能作为平衡标志。 【变式2-1】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1：1 A．①③④⑤ B．③④⑤⑧⑨ C．②③⑤⑦ D．②③④⑤⑥ 【变式2-2】一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 基础达标 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.下列有关可逆反应的说法不正确的是(　　) A．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 B．2HIH2＋I2是可逆反应 C．2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应 D．可逆反应中反应物和生成物同时存在 3.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 4.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 5.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 6.一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(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 7.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 8．(2024·黄山高二质检)在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是(　　) A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变 C．每消耗2 mol B，同时生成1 mol C D．C和D的浓度比不变 9．一定条件下，将NO2与SO2以体积比为1∶2置于密闭容器中，发生反应：NO2(g)＋SO2(gSO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 10．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．单位时间内消耗1 mol H2O的同时生成1 mol的H2 B．两个H—O断裂的同时有两个C==O断裂 C．反应容器内的气体密度不再发生变化 D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 11.一定温度下在一容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应： 当下列物理量不再发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是（ ） ①容器内混合气体的密度 ②容器内混合气体的压强 ③容器内混合气体的总物质的量C ④容器内物质的物质的量浓度 A. ①和④ B. ②和③ C. ②③④ D. 只有④ 综合应用 12.在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和，在一定条件下发生反应：。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 A．反应速率 B．容器内压强不再随时间变化而发生变化 C．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 D．容器内 13.在一定温度下，某反应⇌体系中，随反应时间的变化如下表： 该反应处于平衡状态的时间区域为 A． B． C． D． 14.可逆反应：在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成的同时生成 ②单位时间内生成的同时生成 ③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 15.可逆反应，在容积恒定的密闭容器中反应，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol ②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol ③用、、表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④各气体的浓度不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①③④⑤ B．②③⑤⑦ C．①④⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦ 16.某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）反应开始至2min时，B的平均反应速率为 。 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。 a．v(A)=2v(B) b．容器内压强保持不变 c．2v逆(A)=v正(B) d．容器内混合气体的密度保持不变 e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2 f．混合气体的平均相对分子质量保持不变 （4）在密闭容器里，通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________(填标号)。 A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器体积 D．恒容下，充入He 拓展培优 17.利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中，只发生，在不同催化剂作用下，反应min时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂Ⅰ时，d点未达到平衡 B．c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低 C．温度下的反应速率大于温度下的反应速率 D．若a点时，，则此条件下反应已达到最大限度 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$