内容正文:
1.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是 ( )
A.N2、H2不再化合
B.N2、H2、NH3的浓度不再变化
C.N2、H2、NH3的质量相等
D.改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化
2.一定温度下的恒容容器中,能标志某可逆反应A(g)+2B(g)C(s)+3D(g)已达平衡状态的是 ( )
A.混合气体的压强不随时间变化而变化
B.气体总物质的量不随时间变化而变化
C.2v正(B)=v逆(D)
D.混合气体的密度保持不变
3.一定条件下反应2AB(g)A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是 ( )
A.单位时间内生成n mol A2,同时消耗2n mol AB
B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D.容器中各组分的物质的量分数不随时间变化
4.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 ( )
A.混合气体的密度不再变化
B.反应容器中Y的质量分数不变
C.X的分解速率与Y的消耗速率相等
D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
5.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.02
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)下图表示NO2的浓度变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v(O2)= 。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.v正(NO2)=2v正(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
1.某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.C、D是生成物
B.反应的化学方程式:2A+B2C
C.2 min后各物质的物质的量不再变化
D.该反应不是可逆反应
2.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)。
①2v(NH3)=v(CO2)
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中氨气的体积分数不变
⑤密闭容器中c(NH3)不变,
能判断该反应已经达到化学平衡的是 ( )
A.②③⑤ B.②③④
C.①④⑤ D.全部
3.在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g),m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是 ( )
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(Q)=m∶n∶p∶q
⑥单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应
A.③④⑤⑥ B.①③④⑤
C.②③④⑥ D.①③④⑥
4.一定温度下,在容积不变的密闭容器中,反应I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡的标志是 ( )
A.单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2
B.容器中气体的压强不再改变
C.I2、H2、HI的分子数之比为1∶1∶2
D.单位时间内断裂n mol H—H键的同时断裂2n mol H—I键
5.如图是可逆反应X2+3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是 ( )
A.t1时,只有正方向反应
B.0~t1,c(Z)在减小
C.t2~t3,反应不再进行
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
6.在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下加热至高温,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
(1)根据上图数据,反应开始至达到平衡时,CO的反应速率为 ;反应达到平衡时;c(H2)= 。
(2)判断该反应达到平衡的依据是 (填序号)。
①CO减少的反应速率和CO2减少的反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
作业4 化学平衡
【基础训练】
1.B 解析:达到平衡时,正、逆反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等,A项不正确;达到平衡时,各组分的质量或浓度不再发生变化,但它们的质量或浓度不一定相等,B项正确,C项不正确;化学平衡是动态平衡,若条件改变引起平衡移动时,N2、H2、NH3的浓度会随之改变,D项不正确。
2.D 解析:因为反应前后气体的体积不变,所以气体总物质的量、压强始终不随时间变化而变化,不能作为依据,A、B错误;当反应达到平衡时,v正(B)=v逆(D),C错误;因为容器的体积恒定,但是气体的质量不守恒,所以只要反应未达到平衡,密度就变化,反应达到平衡时,密度不再变化,D正确。
3.D 解析:A项均表示正反应方向;B项是可逆反应的特点,无法判断反应是否达到平衡;C项表示的正、逆反应速率的大小不符合化学计量数之比;D项,反应达到化学平衡时,各组分的百分含量保持不变,故选D。
4.C 解析:X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时,才能说明反应达到平衡状态。
5.答案:(1)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (2)b、c
解析:(1)该反应达到平衡时,n(NO)=0.007 mol,此时n(NO2)=0.013 mol,其浓度变化量为0.006 5 mol·L-1,所以表示NO2浓度变化的曲线是b。(2)a表示是同一方向的速率,在任何时候都成立,而d中容器的体积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。
【素能提升】
1.C 解析:A项,由图示知反应过程中D的物质的量保持不变,故作催化剂,A项错误;由2 min末知A、B、C共存,且Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=2∶1∶2,故反应为可逆反应;反应方程式为2A+B2C,B、D两项错误。
2.A 解析:①没说明正反应速率和逆反应速率,且比值错误,故不能作为依据,②密闭容器中总压强与气体物质的量成正比,只有平衡时n(气)不变,故压强可以作为依据;③ρ=,m(气)可变,故可以作为依据;④n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,故氨气的体积分数为恒值,不能作为依据;⑤根据定义,可以作为依据。
3.C 解析:由于m、n、p、q的关系未知,所以压强不变不能作为平衡的标志;在整个平衡建立过程中,速率之比均等于化学计量数之比。
4.D 解析:A.单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2,都是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,A错误;B.反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,故无法判断是否达到平衡状态,B错误;C.分子数多少,不能判断各组分浓度是否不变,正逆反应速率是否相等,C错误;D.单位时间内断裂n mol H—H键的同时断裂2n mol H—I键,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,达到了平衡状态,D正确。
5.D 解析:根据v-t图象,对于该可逆反应t1时刻正、逆反应都在进行,0~t1时段v(正)>v(逆),c(Z)在增大;t2时刻v(正)=v(逆),说明反应达到化学平衡状态;t2~t3时段,反应仍在进行,但由于v(正)=v(逆),所以各物质的浓度不再发生变化。
6.答案:(1)0.003 mol·L-1·min-1 0.03 mol·L-1
(2)①③
解析:(1)由图可知10 min时达到平衡,v(CO)=v(CO2)=0.03 mol·L-1÷10 min =0.003 mol·L-1·min-1。由化学方程式得c(H2)=c(CO2)=0.03 mol·L-1。(2)达到平衡的标志是各物质的百分组成不变,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零。CO减少的反应速率是正反应速率,CO2减少的反应速率是逆反应速率。所以①③可作为判断反应达到平衡的依据。
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