第03讲 化学平衡状态判断（重难点讲义）化学苏教版必修第二册

第03讲 化学平衡状态判断 1．通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义。 2．了解化学平衡的建立和特征，掌握化学平衡状态的判断方法。 1．基本判据： 等[v(正)＝v(逆)]、定(各组分含量、浓度保持不变)任何条件下的可逆反应均达到平衡 2．判断三标志 (1)达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 正反应速率逆反应速率关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 在单位时间内生成了p mol C的同时消耗了q mol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 (2)达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 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 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 (3)达到化学平衡状态的特殊标志 项目 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(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其它条件一定) 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 3．反应类型分析(如下表所示) 化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率之间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 气体的密度 密度一定 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 提分速记 (1)“两审”： 一审题干条件：恒温恒容或恒温恒压； 二审反应特点：全部或部分气体参与的反应，气体是等体积反应还是非等体积反应。 (2)“两标志”： ①动态标志：v正＝v逆≠0逆向相等；不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)一个正反应方向，一个逆反应方向且比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率。 ②静态标志：变量不变。题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 (3)不能判断反应达到平衡状态的几种情况 ①反应中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恒温恒容下Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的压强、总物质的量不随时间改变而改变的状态。 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。 题型01 化学平衡状态的建立 【典例】(2026·江苏无锡高一期中)如图是可逆反应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．t2时，反应到达限度 C．t2~t3，反应不再发生 D．t2~t3各物质的浓度不再发生变化 【变式】如图所示是425 ℃时，在1 L密闭容器中发生化学反应时浓度随时间的变化示意图。 下列叙述错误的是(　　) A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同 B．图①中t0时，反应达到平衡状态 C．图②中的逆反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g) D．图①②中当c(HI)＝3.16 mol/L时，反应达到平衡状态 题型02 化学平衡状态的特征 【典例】(2025·安徽学业水平模拟考试)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。若该反应已达到化学平衡状态，则下列叙述正确的是( ) A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3的浓度一定相等 C．反应物和生成物浓度不再发生变化 D．正、逆反应速率相等且等于零 【变式】在一定条件下，向某密闭容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下叙述不正确的是(　　) 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．平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且不为零 D．达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O 题型03 化学平衡状态标志的判断 【典例】(2026·北京高二期中)向一个密闭容器中充入1 molN2和3 molH2，在一定条件下发生反应合成NH3，下列描述能判断该反应达到平衡状态的是( ) A．N2完全转化为NH3 B．正反应速率和逆反应速率都为零 C．N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1：3：2 D．单位时间内消耗a mol N2，同时消耗2a mol NH3 【变式】(2026·山东聊城高二期中)AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是Al2O3(s)＋N2(g)＋3C(s)2AlN(s)＋3CO(g)。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是( ) A．气体密度不再变化 B．Al2O3的物质的量不再变化 C．气体总压强不再变化 D．气体平均摩尔质量不再变化 题型04 化学平衡状态的图象分析 【典例】一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。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 【变式】向某容积一定的密闭绝热容器中充入2molNO和1molO2，一定条件下发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，其反应速率与反应时间关系如图所示，下列选项表明达到平衡状态的是( ) A．NO、O2物质的量之比为2∶1 B．M、N、P、Q四点中，N点时反应已达到平衡状态 C．混合气体的总质量不再变化 D．单位时间内生成2amolNO2的同时，生成amolO2 【巩固训练】 1．一定温度下，将3 mol SO2和l mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，放热197 kJ，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是(　　) A．生成SO3的物质的量等于2 mol B．反应放出的热量等于197 kJ C．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2 D．2v正(O2)=v逆(SO3) 2．一定条件下，恒温恒容密闭容器中发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是(　　) A．正、逆反应速率相等 B．SO2的质量保持不变 C．SO2、O2和SO3的浓度相等 D．SO3的含量保持不变 3．一定温度下，可逆反应3X(g)＋Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是(　　) A．单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y B．X的生成速率与Z的生成速率相等 C．X、Y、Z的浓度相等 D．X、Y、Z的分子数之比为3∶1∶2 4．下列能说明反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)达到化学平衡状态的是(　　) A．X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 B．X、Y、Z的浓度不再发生变化 C．v(X)＝v(Y) D．单位时间内生成n mol X的同时生成2n mol Y 5．一定温度下，体积不变的密闭容器中，可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是( ) A．气体总质量保持不变 B．X、Y、Z的浓度都相等 C．X、Y、Z的浓度不再发生变化 D．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2 6．在一定温度下，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n mol H2，同时就有n mol HI生成 B．单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2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 7．在一定条件下的密闭容器中，一定能说明反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)达到平衡状态的是(　　) A．反应体系的总压强不变 B．2v正(B)＝3v逆(C) C．c(A)∶c(B)＝1∶3 D．单位时间内生成2 mol C，同时生成2 mol D 8．在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．容器内HF、SiF4、H2O物质的量之比等于4∶1∶2 B．容器内气体压强不再变化 C．相同时间内有4molH-O键断裂，同时有2molH-F键断裂 D．v正(H2O)=2v逆(HF) 9．恒温恒容条件下，发生化学反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，下列选项中不能作为达到化学平衡状态的标志的是(　　) A．混合气体颜色不再变化 B．单位时间内形成n mol H—H的同时断裂2n mol H—I C．若该反应在隔热密闭体积恒定的容器中进行反应，体系的温度不再变化 D．2v(H2)正＝v(HI)逆 10．一定条件下，对于刚性容器中进行的反应：3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)，下列说法能充分说明该反应已经达到平衡状态的是(　　) A．混合气体的压强不再改变 B．混合气体的密度不再改变 C．生成B的速率与消耗C的速率相等 D．混合物中C、D的浓度之比为1∶2 11．某容积固定的密闭容器中发生可逆反应：A(g)＋2B(g)C(s)＋D(g)，能说明反应已达到平衡状态的事实是(　　) A．容器内A、B、C、D四者共存 B．vA(正)＝2vB(逆) C．容器内各种物质的浓度不再改变 D．vA(正)＝vC(逆) 12．下列叙述能说明在固定容积的密闭容器中进行的反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)已经达到平衡状态的是(　　) A．X、Y、Z的物质的量之比为3∶1∶2 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗3 mol X，同时生成2 mol Z D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 13．在一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．SO3在混合气体中的体积分数不再改变 B．容器气体的总质量不再改变 C．生成O2的速率与生成SO3的速率相等 D．SO2、O2和SO3的浓度之比为2：1：2 14．一定温度下，将N2、H2按物质的量之比1∶3充入恒容密闭容器中，发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是(　　) A．NH3的质量保持不变 B． C．容器内的压强保持不变 D．N2、H2的物质的量之比保持1∶3不变 15．可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在固定容积的密闭容器中，达到平衡状态的标志有( ) ①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 ②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO。 ③三种物质的反应速率之比为2：2：1 ④混合气体的颜色不再改变。 16．煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　) ①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度 ②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度 ③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率 ④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 17．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，在催化剂条件下高温加热，发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡状态时，CO2的平均反应速率为________________，反应达到平衡状态时，c(H2)＝________。 (2)判断该反应达到平衡状态的依据是________(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的浓度相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 【强化训练】 1．反应X(s)＋2Y(g)2W(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，一定温度下，在恒容的密闭容器中，加入1 mol X和2 mol Y发生反应，下列说法正确的是(　　) A．当容器中气体的压强不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态 B．当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1∶2 C．当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时，表明该反应一定已到达平衡状态 D．当容器内气体的密度不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态 2．保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)及反应II：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 3．一定温度下，2.5 mol A、2.5 mol B和足量W在容积为2 L的密闭容器里发生如下反应：3A(g)＋B(g)＋W(s)xC＋2D(g)，5s后反应达到平衡，在此5s内C的平均生成速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D。下列叙述中不正确的是( ) A．x＝4 B．达到平衡状态时，A的物质的量浓度为c(A)＝0.5 mol·L－1 C．当混合气体的密度不再改变时，该反应已达到平衡状态 D．当3v(A)正＝3v(D)逆时，标志着该反应达到平衡状态 4．(2025·广东广州高一期中)某温度下，A、B、C三种气体在4L恒容密闭容器中进行反应，反应从0～2min进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。 (1)化学方程式为 。 (2)2min内C的反应速率为 ，A的转化率为 。 (3)关于该反应的说法正确的是 (填字母，下同)。 a．到达2min时，反应停止 b．M点时A的消耗速率大于A的生成速率 c．在2min时达到平衡状态是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 d．2min时正反应速率与逆反应速率相等 (4)写出一个可使该反应速率加快的措施： 。 (5)下列可判断反应已达到平衡状态的是 。 a．A、B、C的反应速率相等 b．A、B的反应速率之比为2：1 c．混合气体的压强不变 d．生成1mol C的同时消耗1molA和0.5mol B e．2v正(A)=v逆(B) f．C的含量保持不变 (6)已知该反应是吸热反应，从化学键角度解释该反应过程中能量变化的本质： 。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 化学平衡状态判断 1．通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义。 2．了解化学平衡的建立和特征，掌握化学平衡状态的判断方法。 1．基本判据： 等[v(正)＝v(逆)]、定(各组分含量、浓度保持不变)任何条件下的可逆反应均达到平衡 2．判断三标志 (1)达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 正反应速率逆反应速率关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 在单位时间内生成了p mol C的同时消耗了q mol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 (2)达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 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 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 (3)达到化学平衡状态的特殊标志 项目 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(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其它条件一定) 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 3．反应类型分析(如下表所示) 化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率之间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 气体的密度 密度一定 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 提分速记 (1)“两审”： 一审题干条件：恒温恒容或恒温恒压； 二审反应特点：全部或部分气体参与的反应，气体是等体积反应还是非等体积反应。 (2)“两标志”： ①动态标志：v正＝v逆≠0逆向相等；不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)一个正反应方向，一个逆反应方向且比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率。 ②静态标志：变量不变。题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。 (3)不能判断反应达到平衡状态的几种情况 ①反应中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恒温恒容下Δn＝0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的压强、总物质的量不随时间改变而改变的状态。 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。 题型01 化学平衡状态的建立 【典例】(2026·江苏无锡高一期中)如图是可逆反应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．t2时，反应到达限度 C．t2~t3，反应不再发生 D．t2~t3各物质的浓度不再发生变化 【答案】BD 【解析】A项，t1时，反应未达平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，反应向正方向进行，既有正方向反应又有逆方向反应，A项错误；B项，t2时，反应已经达到平衡状态，也就是达到反应的限度，B项正确；C项，t2~t3时，反应已经处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，正逆反应仍在进行，C项错误；D项，t2~t3时，反应已经处于平衡状态，各物质的浓度不再随着时间的变化而变化，D项正确；故选BD。 【变式】如图所示是425 ℃时，在1 L密闭容器中发生化学反应时浓度随时间的变化示意图。 下列叙述错误的是(　　) A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同 B．图①中t0时，反应达到平衡状态 C．图②中的逆反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g) D．图①②中当c(HI)＝3.16 mol/L时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】图①中t0时，H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变，没有达到平衡状态，B项错。 题型02 化学平衡状态的特征 【典例】(2025·安徽学业水平模拟考试)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。若该反应已达到化学平衡状态，则下列叙述正确的是( ) A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3的浓度一定相等 C．反应物和生成物浓度不再发生变化 D．正、逆反应速率相等且等于零 【答案】C 【解析】A项，合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全进行，因此氮气和氢气不可能完全转化为氨气，A错误；B项，反应达到平衡时，氮气、氢气和氨气的浓度保持不变，但三者的浓度不一定相等，取决于初始投料和反应条件，B错误；C项，化学平衡状态的特征是各物质的浓度不再随时间变化，因此反应物和生成物浓度不再发生变化符合平衡定义，C正确；D项，化学平衡为动态平衡，正、逆反应速率相等，但速率不等于零(反应仍在进行)，D错误；故选C。 【变式】在一定条件下，向某密闭容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下叙述不正确的是(　　) 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．平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且不为零 D．达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O 【答案】B 【解析】开始反应时，反应物浓度最大，所以正反应速率最大；生成物浓度为零，所以逆反应速率为零，故A正确；随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不能减小为零，故B错误；平衡时反应没有停止，正反应速率与逆反应速率相等且不为零，故C正确；可逆反应同时向正逆两个方向进行，达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O，故D正确。 题型03 化学平衡状态标志的判断 【典例】(2026·北京高二期中)向一个密闭容器中充入1 molN2和3 molH2，在一定条件下发生反应合成NH3，下列描述能判断该反应达到平衡状态的是( ) A．N2完全转化为NH3 B．正反应速率和逆反应速率都为零 C．N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1：3：2 D．单位时间内消耗a mol N2，同时消耗2a mol NH3 【答案】D 【解析】A项，该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化，A错误；B项，平衡时正、逆反应速率相等但不为零，B错误；C项，平衡时各组分浓度保持恒定，但比例不一定等于化学计量数之比，C错误；D项，单位时间内消耗a mol N2(正反应)与消耗2a mol NH3(逆反应)表示的速率相等，符合化学平衡的速率关系，D正确；故选D。 【变式】(2026·山东聊城高二期中)AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是Al2O3(s)＋N2(g)＋3C(s)2AlN(s)＋3CO(g)。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是( ) A．气体密度不再变化 B．Al2O3的物质的量不再变化 C．气体总压强不再变化 D．气体平均摩尔质量不再变化 【答案】D 【解析】A项，由质量守恒定律可知，该反应是气体质量增大的反应，反应时，恒容密闭容器中混合气体的密度增大，则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A正确；B项，反应中氧化铝的物质的量减少，则氧化铝的物质的量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确；C项，该反应是气体体积增大的反应，反应中气体压强增大，则气体总压强不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确；D项，氮气和一氧化碳的摩尔质量均为28g/mol，反应中气体平均摩尔质量始终为28g/mol，不会变化，则气体平均摩尔质量不再变化不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，D错误；故选D。 题型04 化学平衡状态的图象分析 【典例】一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。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。 【变式】向某容积一定的密闭绝热容器中充入2molNO和1molO2，一定条件下发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，其反应速率与反应时间关系如图所示，下列选项表明达到平衡状态的是( ) A．NO、O2物质的量之比为2∶1 B．M、N、P、Q四点中，N点时反应已达到平衡状态 C．混合气体的总质量不再变化 D．单位时间内生成2amolNO2的同时，生成amolO2 【答案】D 【解析】NO、O2物质的量之比始终为2∶1，不能说明达到平衡状态，故A不符合题意；M、N、P、Q四点中，N点时反应速率最大，但随着时间的推移，速率仍在变化，并不是平衡状态，故B不符合题意；该反应进行前后，混合气体的总质量始终不变，因此不能说明达到平衡状态，故C不符合题意；单位时间内生成2amolNO2，反应正向进行，同时又生成amolO2，反应逆向进行，两个不同方向，改变量之比等于化学计量数之比，说明达到平衡状态，故D符合题意。 【巩固训练】 1．一定温度下，将3 mol SO2和l mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，放热197 kJ，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是(　　) A．生成SO3的物质的量等于2 mol B．反应放出的热量等于197 kJ C．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2 D．2v正(O2)=v逆(SO3) 【答案】D 【解析】A项，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以反应达到限度时，二氧化硫转化率小于100%，则生成的SO3小于2 mol，故A错误；B项，反应达到一定限度时，反应达到平衡状态，消耗的SO2物质的量小于2mol，则放出的热量小于197kJ，故B错误；C项，反应达到限度时，反应物和生成物分子数之比不一定等于2：1：2，与反应物的转化率有关，故C错误；D项，达到平衡时正逆反应速率相等，2v正(O2)=v正(SO3)=v逆(SO3)，故D正确；故选D。 2．一定条件下，恒温恒容密闭容器中发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是(　　) A．正、逆反应速率相等 B．SO2的质量保持不变 C．SO2、O2和SO3的浓度相等 D．SO3的含量保持不变 【答案】C 【解析】A项，正、逆反应速率相等是化学平衡的本质特征，说明反应达到平衡状态，A不符合题意；B项，SO2的质量保持不变，生成和消耗二氧化硫量相等，表明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B不符合题意；C项，SO2、O2和SO3的浓度相等可能是某一时刻的瞬时状态，无法确定浓度是否继续变化，不能作为平衡的判断依据，C符合题意；D项，SO3的含量保持不变，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡状态，D不符合题意；故选C。 3．一定温度下，可逆反应3X(g)＋Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是(　　) A．单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y B．X的生成速率与Z的生成速率相等 C．X、Y、Z的浓度相等 D．X、Y、Z的分子数之比为3∶1∶2 【答案】A 【解析】A项，单位时间内生成3nmolX时也生成nmolY，同时消耗nmolY，所以Y的正逆反应速率相等，故A正确；B项，正逆反应速率相等指同一种物质的正逆反应速率相等，故B错误；C项，X、Y、Z的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，故C错误；D项，达平衡时，X、Y、Z三种物质的分子数之比可能是3：1：2，也可能不是3：1：2，这要看反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按3：1：2比例而定，故D错误；故选A。 4．下列能说明反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)达到化学平衡状态的是(　　) A．X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 B．X、Y、Z的浓度不再发生变化 C．v(X)＝v(Y) D．单位时间内生成n mol X的同时生成2n mol Y 【答案】B 【解析】即使按化学计量数关系投入X、Y，达到化学平衡状态时，X、Y、Z的物质的量之比也不一定为1∶2∶2，A项错误；X、Y、Z的浓度不再发生变化，说明反应达到化学平衡状态，B项正确；只有满足v(X)与v(Y)之比等于X与Y的化学计量数之比，且其中一个表示正反应速率，另一个表示逆反应速率时，才能说明反应达到化学平衡状态，C项错误；单位时间内生成n mol X的同时生成2n mol Y，均表示逆反应方向，不能说明反应达到化学平衡状态，D项错误。 5．一定温度下，体积不变的密闭容器中，可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是( ) A．气体总质量保持不变 B．X、Y、Z的浓度都相等 C．X、Y、Z的浓度不再发生变化 D．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2 【答案】C 【解析】反应物和生成物都是气体，故气体总质量保持不变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故A错误；平衡时X、Y、Z的浓度取决于物质的起始物质的量和转化率，故X、Y、Z的浓度都相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故B错误； X、Y、Z的浓度不再发生变化，说明达到平衡状态，故C正确；平衡时X、Y、Z的分子数之比决于物质的起始物质的量和转化率，故X、Y、Z的分子数之比为1：3：不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误。 6．在一定温度下，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n mol H2，同时就有n mol HI生成 B．单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2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，生成H2是逆反应，生成HI是正反应，根据化学方程式中的化学计量数关系，如果正、逆反应速率相等，则生成n mol H2的同时应有2n mol HI生成，因此A选项并没有达到化学平衡；B项，生成H2和生成I2均是逆反应，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应进行，生成H2和I2的物质的量之比始终为1∶1，因此B选项并不一定达到化学平衡；C项，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始到反应达到平衡状态时，压强就一直保持不变，故气体总的压强不变不能说明反应已经达到平衡状态；D项，断裂H—H键是正反应，断裂H—I键是逆反应，根据化学方程式的计量数关系，断裂1个H—H键的同时，有2个H—I键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，因此D选项一定达到了化学平衡状态。 7．在一定条件下的密闭容器中，一定能说明反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)达到平衡状态的是(　　) A．反应体系的总压强不变 B．2v正(B)＝3v逆(C) C．c(A)∶c(B)＝1∶3 D．单位时间内生成2 mol C，同时生成2 mol D 【答案】B 【解析】该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以无论反应是否达到平衡，体系的总压强都不变，A错误；任何时刻都有2v正(B)＝3v正(C)，2v正(B)＝3v逆(C)，说明v正＝v逆，反应达到平衡状态，B正确；c(A)∶c(B)＝1∶3不能说明反应达到平衡状态，C错误；单位时间内生成2 mol C，同时生成2 mol D，均表示正反应方向，D错误。 8．在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．容器内HF、SiF4、H2O物质的量之比等于4∶1∶2 B．容器内气体压强不再变化 C．相同时间内有4molH-O键断裂，同时有2molH-F键断裂 D．v正(H2O)=2v逆(HF) 【答案】B 【解析】A项，容器内HF、SiF4、H2O物质的量之比等于4∶1∶2，这仅是化学计量数之比，不能说明各物质的量不再变化，因此无法判断是否达到平衡，A错误；B项，反应前后气体总物质的量从4mol变为3mol，压强变化，当压强不再变化时，说明气体总物质的量恒定，反应达到平衡，B正确；C项，正反应中每生成2mol H2O会形成4mol H-O键，逆反应中每分解2mol H2O会断裂4mol H-O键。平衡时，断裂4mol H-O键(逆反应)应对应断裂4mol H-F键(正反应)。选项C中4mol H-O键断裂对应2mol H-F键断裂，比例不符，说明正逆反应速率不等，C错误；D项，v正(H2O)=2v逆(HF)，其化学反应速率之比与计量数之比不相等，显然不是平衡状态，D错误；故选B。 9．恒温恒容条件下，发生化学反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，下列选项中不能作为达到化学平衡状态的标志的是(　　) A．混合气体颜色不再变化 B．单位时间内形成n mol H—H的同时断裂2n mol H—I C．若该反应在隔热密闭体积恒定的容器中进行反应，体系的温度不再变化 D．2v(H2)正＝v(HI)逆 【答案】B 【解析】A项，碘蒸气有颜色，其余均为无色气体，因此当混合气体颜色不再改变时，说明反应达到平衡，故A不符合题意；B项，单位时间内形成H—H，反应向逆反应方向进行，断裂H—I，反应也是向逆反应方向进行，因此单位时间内形成n mol H—H的同时断裂2n mol H—I，不能说明反应达到平衡，故B符合题意；C项，该反应为放热反应，如果容器隔热密闭，随着反应进行，容器内气体温度升高，当体系温度不再改变，说明反应达到平衡，故C不符合题意；D项，利用不同物质的反应速率表示反应达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，因此2v(H2)正＝v(HI)逆，能够说明反应达到平衡，故D不符合题意；答案为B。 10．一定条件下，对于刚性容器中进行的反应：3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)，下列说法能充分说明该反应已经达到平衡状态的是(　　) A．混合气体的压强不再改变 B．混合气体的密度不再改变 C．生成B的速率与消耗C的速率相等 D．混合物中C、D的浓度之比为1∶2 【答案】B 【解析】A项，该反应前后气体分子数不变，则在刚性容器中混合气体的压强始终不变，无法判断平衡状态，错误；B项，A为固态，混合气体的总质量为变量，总体积不变，则混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不再改变时，表明达到平衡状态，正确；C项，生成B的速率与消耗C的速率均为逆反应速率，无法判断平衡状态，错误；D项，C、D均为生成物，若反应开始时只有反应物，则C、D的浓度之比始终为1∶2，无法判断达到平衡状态，错误。 11．某容积固定的密闭容器中发生可逆反应：A(g)＋2B(g)C(s)＋D(g)，能说明反应已达到平衡状态的事实是(　　) A．容器内A、B、C、D四者共存 B．vA(正)＝2vB(逆) C．容器内各种物质的浓度不再改变 D．vA(正)＝vC(逆) 【答案】C 【解析】该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，都存在容器内A、B、C、D四者共存的情况，不能作为判断达到平衡状态的依据，A项错误；到达平衡状态时，应存在2vA(正)＝vB(逆)，B项错误；容器内各种物质的浓度不再改变，是反应达到化学平衡的标志，C项正确；C为固体，不能用C的浓度变化来表示化学反应速率，D项错误。 12．下列叙述能说明在固定容积的密闭容器中进行的反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)已经达到平衡状态的是(　　) A．X、Y、Z的物质的量之比为3∶1∶2 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗3 mol X，同时生成2 mol Z D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 【答案】B 【解析】平衡时各物质的物质的量不再发生变化，但不一定相等或满足某种关系，平衡时物质的物质的量取决于起始物质的配料比以及转化的程度，A错误；反应前后气体体积不同，故压强不变时说明反应达到平衡状态，B正确；消耗X和生成Z都是正反应方向，不能说明反应达到平衡状态，C错误；化学反应遵循质量守恒定律，混合气体的总质量始终不变，D错误。 13．在一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是(　　) A．SO3在混合气体中的体积分数不再改变 B．容器气体的总质量不再改变 C．生成O2的速率与生成SO3的速率相等 D．SO2、O2和SO3的浓度之比为2：1：2 【答案】A 【解析】A项，SO3的体积分数与各物质的浓度相关，当其不再变化时，表明正逆反应速率相等，系统达到平衡。A符合题意；B项，反应中所有物质均为气体，总质量始终守恒，无法作为平衡标志。B不符合题意；C项，根据反应速率关系，正反应中生成SO3的速率为2v正，逆反应中生成O2的速率为v逆。平衡时v正=v逆，但此时v逆≠2v正，故条件不成立。C不符合题意；D项，浓度比与初始条件相关，可能出现在非平衡状态，不能作为平衡依据。D不符合题意；故选A。 14．一定温度下，将N2、H2按物质的量之比1∶3充入恒容密闭容器中，发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是(　　) A．NH3的质量保持不变 B． C．容器内的压强保持不变 D．N2、H2的物质的量之比保持1∶3不变 【答案】D 【解析】A项，的质量保持不变，说明消耗的氨气等于生成的氨气，即正逆反应速率相等，那么反应达到了平衡状态，A不符合题意；B项，同一个方向的反应速率之比等于物质的系数比，则一定存在：，当时，说明，反应达到了平衡状态，B不符合题意；C项，该反应是一个正向气体的总物质的量减少的可逆反应，恒温、恒容条件下，容器内的压强与气体的总物质的量成正比，当容器内的压强保持不变时，反应达到了平衡状态，C不符合题意；D项，反应物N2、H2按物质的量之比1∶3充入容器，即反应物按化学计量数比投料，反应过程中项，的物质的量之比始终为1：3，因此该比值无法作为平衡的判断依据，D符合题意；故选D。 15．可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在固定容积的密闭容器中，达到平衡状态的标志有( ) ①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 ②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO。 ③三种物质的反应速率之比为2：2：1 ④混合气体的颜色不再改变。 【答案】 ①④ 【解析】①生成O2是正反应速率，生成NO2是逆反应速率，化学方程式中，O2与NO2的化学计量数之比为1：2，即O2正反应速率与NO2逆反应速率之比为1：2，换算成同一种物质，则正反应速率等于逆反应速率，正确；②生成O2的和生成NO的方向都是正反应方向，错误；③同一物质的正反应速率和逆反应速率相等是平衡状态的标志，错误；④NO2为红棕色，混合气体颜色不变，表示NO2的浓度不变，正确。 16．煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　) ①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度 ②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度 ③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率 ④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【解析】t时刻及其前后各种气体的浓度不变时，该反应正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①可以判断t时刻反应是否达到平衡状态；t时刻，各种气体的浓度只是一个数值，无法判断平衡状态，故②无法判断；无论反应是否达到平衡状态都存在消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等，所以不能据此判断平衡状态，故③无法判断；t时刻生成CO(g)的速率是正反应，消耗H2(g)的速率是逆反应，v(正)＝v(逆)可以判断平衡状态，故④可以判断t时刻反应是否达到平衡状态。 17．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，在催化剂条件下高温加热，发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡状态时，CO2的平均反应速率为________________，反应达到平衡状态时，c(H2)＝________。 (2)判断该反应达到平衡状态的依据是________(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的浓度相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 【答案】(1)0.003 mol·L－1·min－1 0.03 mol·L－1　(2)①③ 【解析】(1)v(CO2)＝＝0.003 mol·L－1·min－1、c(H2)＝0.003 mol·L－1·min－1×10 min＝0.03 mol·L－1。(2)CO的减少速率和CO2的减少速率相等时，说明v(正)＝v(逆)，反应达到平衡状态；反应物与生成物的浓度不再发生变化时，表明反应达到平衡状态。反应物与生成物的浓度相等，不能说明反应达到平衡状态。 【强化训练】 1．反应X(s)＋2Y(g)2W(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，一定温度下，在恒容的密闭容器中，加入1 mol X和2 mol Y发生反应，下列说法正确的是(　　) A．当容器中气体的压强不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态 B．当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1∶2 C．当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时，表明该反应一定已到达平衡状态 D．当容器内气体的密度不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态 【答案】D 【解析】A项，因为反应前后气体分子数相等，随着反应进行，混合气体的压强始终不变，当容器中气体的压强不再改变时，反应不一定达到平衡状态，A错误；B项，反应前，加入1 mol X和2 mol Y，起始投入量之比等于化学计量数之比，当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1∶1，B错误；C项，当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时，反应物的转化率为50%，正、逆反应速率不一定相等，则该反应不一定达到平衡状态，C错误；D项，混合气体的质量在不断改变，则混合气体的密度一直改变，当容器内气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态，D正确；故选D。 2．保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)及反应II：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】D 【解析】A项，反应I中H2与H2O的总物质的量变化为0，但反应II中H2减少3ymol、H2O增加ymol，总减少2ymol。当总物质的量不变时，即y确定时，甲醇的浓度不再改变，反应II达到平衡，则二氧化碳、氢气、水和甲醇的浓度不再改变，根据平衡常数的定义和计算式可知，CO的浓度也不再改变，则反应I也平衡，因此A可作为判据，A不符合；B项，容器的总压强不再改变反应，说明总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，B不符合；C项，气体总质量守恒，混合气体的平均摩尔质量不变，说明气体总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，C不符合；D项，设初始压强为P0，则Ar的分压，始终恒定，则与反应进程无关，D符合；综上，选D。 3．一定温度下，2.5 mol A、2.5 mol B和足量W在容积为2 L的密闭容器里发生如下反应：3A(g)＋B(g)＋W(s)xC＋2D(g)，5s后反应达到平衡，在此5s内C的平均生成速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D。下列叙述中不正确的是( ) A．x＝4 B．达到平衡状态时，A的物质的量浓度为c(A)＝0.5 mol·L－1 C．当混合气体的密度不再改变时，该反应已达到平衡状态 D．当3v(A)正＝3v(D)逆时，标志着该反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1可知生成C为0.2 mol·L－1·s－1 ×2 L×5 s＝2 mol，同时生成1 mol D，x∶2＝2 mol∶1 mol，解得x＝4，则 3A(g)＋B(g)＋W(s)4C＋2D(g) 起始量/mol 2.5 2.5 0 0 起始量/mol 1.5 0.5 2 1 平衡量/mol 1 2 2 1 据此逐项分析如下：A项，由上述分析可知，x＝4，正确；B项，平衡时生成1 mol D，则反应消耗1.5 mol A，所以平衡时A的浓度为c(A)＝＝0.5 mol·L－1，正确；C项，ρ＝，该反应中有固体参与，整个过程中气体的质量会改变，故当质量不变，密度不变，可以说明反应已达到平衡状态，正确；D项，当3v(A)正＝2v(D)逆时，正逆反应速率不等，应为2v(A)正＝3v(D)逆，标志着该反应达到平衡状态，错误。 4．(2025·广东广州高一期中)某温度下，A、B、C三种气体在4L恒容密闭容器中进行反应，反应从0～2min进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。 (1)化学方程式为 。 (2)2min内C的反应速率为 ，A的转化率为 。 (3)关于该反应的说法正确的是 (填字母，下同)。 a．到达2min时，反应停止 b．M点时A的消耗速率大于A的生成速率 c．在2min时达到平衡状态是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 d．2min时正反应速率与逆反应速率相等 (4)写出一个可使该反应速率加快的措施： 。 (5)下列可判断反应已达到平衡状态的是 。 a．A、B、C的反应速率相等 b．A、B的反应速率之比为2：1 c．混合气体的压强不变 d．生成1mol C的同时消耗1molA和0.5mol B e．2v正(A)=v逆(B) f．C的含量保持不变 (6)已知该反应是吸热反应，从化学键角度解释该反应过程中能量变化的本质： 。 【答案】(1)2A(g)+B(g)⇌2C(g) (2) 0.25mol/(L•min) 40% (3)bd (4)增大压强、增大浓度、升高温度或加入合适的催化剂(任写一种，答案不唯一) (5)cf (6)断键吸收的热量大于成键放出的热量 【解析】(1)反应时，各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，A减少2mol，B减少1mol，C增大2mol，A、B、C的化学计量数之比为2：1：2，方程式为2A(g)+B(g) 2C(g)； (2)2min内C的反应速率为： ；A的转化率的计算过程：A的转化率为； (3)A项，到达2min时，反应达到平衡状态，各物质的物质的量不为零，则反应速率不为零，反应未停止，a错误；B项，M点是在2min之前反应未达到平衡状态，A的物质的量减小，则A的消耗速率大于A的生成速率，b正确；C项，在2min时达到平衡状态是每种反应物消耗的物质的量与生成的物质的量相等，各物质的物质的量不再改变，c错误；D项，2min时达到平衡状态，同一物种的正反应速率与逆反应速率相等，d正确；故选bd。 (4)增大压强、增大浓度、升高温度或加入合适的催化剂均可以加快反应速率，任选其一即可； (5)A项，A、B、C的反应速率相等时，不能判断同一物种的正反应速率与逆反应速率是否相等，则不能判断反应是否达到平衡状态，a错误；B项，A、B的反应速率之比反应自始至终为2∶1，不能判断反应是否达到平衡状态，b错误；C项，反应为体系中气体体积减小的反应，在恒容的容器中，气体的物质的量是变量，则混合气体的压强也是变量，当变量不再改变时反应即达到平衡状态，c正确；D项，反应进行时，每生成1molC的同时，必然消耗1molA和0.5molB，与是否达到平衡状态无关，d错误；e．A、B的化学计量数之比为2：1，故当v正(A)=2v逆(B)时可以说明反应达到平衡状态，e错误；f．C的含量是变量，当C的含量保持不变时可以说明反应达到平衡状态，f正确；故选cf。 (6)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，当反应是吸热反应时说明断键吸收的热量大于成键放出的热量。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $