《2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4.doc（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時(shí)　化學(xué)平衡狀態(tài) [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，理解并會(huì)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。 一、化學(xué)平衡狀態(tài) 1.可逆反應(yīng) (1)含義：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。 (2)表示方法：如高溫、高壓并有催化劑作用的條件下，N2和H2反應(yīng)生成NH3的可逆反應(yīng)可表示為N2＋3H22NH3。 (3)特征 ①正、逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。 ②反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)共存。 2.化學(xué)平衡的建立 在一定條件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)要求填表： N2＋3H22NH3 反應(yīng)物濃度 v正 生成物濃度 v逆 開始時(shí) c(N2)最大 c(H2)最大 最大 0 0 進(jìn)行中 c(N2)減小 c(H2)減小 減小 增大 增大 平衡時(shí) c(N2)不變 c(H2)不變 不變 不變 不變 以上過程可用下圖表示： (1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念 在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。 (2)化學(xué)平衡的特征 化學(xué)平衡的特征可以概括為逆、等、動(dòng)、定、變，即： ①逆：研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。 ②等：化學(xué)平衡的條件是v正和v逆相等。 ③動(dòng)：化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)反應(yīng)并未停止。 ④定：當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一定值。 ⑤變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生改變，并在新條件下建立新的平衡。 例1　判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”) (1)只有可逆反應(yīng)才存在平衡狀態(tài)(　　) (2)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果(　　) (3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)的速率都為0(　　) (4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度相等(　　) (5)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)　 (5) 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征 例2　(2018清江中學(xué)高二期末)一定條件下，A、B、C的起始濃度分別是0.5 molL－1、0.1 molL－1、1.6 molL－1，可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，下列數(shù)據(jù)合理的是(　　) A.c(A)＝1.0 molL－1　c(B)＝0.2 molL－1 B.c(B)＝0.5 molL－1　c(C)＝1.2 molL－1 C.c(A)＝0.4 molL－1　c(C)＝1.8 molL－1 D.c(A)＝0.9 molL－1　c(B)＝0.5 molL－1 答案　D 解析　　　　　　　　　　　　A(g)＋B(g)2C(g) 起始量(molL－1) 0.5 0.1 1.6 正向進(jìn)行極值轉(zhuǎn)化(molL－1) 0.4 0 1.8 逆向進(jìn)行極值轉(zhuǎn)化(molL－1) 1.3 0.9 0 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)：0.4 molL－1＜c(A)＜1.3 molL－1，0＜c(B)＜0.9 molL－1，0＜c(C)＜1.8 molL－1。如果c(A)＝1.0 molL－1，A增加0.5 molL－1，則c(B)＝0.6 molL－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果c(B)＝0.5 molL－1，則C減少0.8 molL－1，則c(C)＝0.8 molL－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知C項(xiàng)錯(cuò)誤；如果c(A)＝0.9 molL－1，則A增加0.4 molL－1，則c(B)＝0.5 molL－1，D項(xiàng)正確。 方法探究　利用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍 上述題目中可利用極端假設(shè)法判斷，假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。 假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL－1) 0 0.2 0.4 假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL－1) 0.2 0.4 0 平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。 二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法 1.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的特征之一是v正＝v逆≠0。 在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是②③④。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A，同時(shí)生成3n mol B ②C的生成速率與C的分解速率相等 ③3v正(A)＝v逆(B) ④單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A，同時(shí)生成2n mol C 2.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的另一特征是反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。 一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。當(dāng)下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是②④。 ①混合氣體的總物質(zhì)的量 ②B的物質(zhì)的量濃度 ③容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng) ④混合氣體的密度 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) (1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，v正＝v逆。 ①對(duì)同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率； ②對(duì)不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。 (2)可逆反應(yīng)發(fā)生過程中的可變量保持不變 在可逆反應(yīng)中有很多可變量，如：濃度、物質(zhì)的量、百分含量等，當(dāng)可變量保持不變時(shí)，則反應(yīng)達(dá)平衡。 例3　下列說法中，可以證明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成 B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂 C.3個(gè)H—H鍵形成的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂 D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成 答案　A 解析　B項(xiàng)，指的是正反應(yīng)速率；C項(xiàng)，指的是逆反應(yīng)速率；D項(xiàng)，指的是正反應(yīng)速率。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 例4　(雙選)(2017徐州高二期中)一定溫度下在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，觀察下列物理量，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.C物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變 B.物質(zhì)C和物質(zhì)D的物質(zhì)的量濃度相等 C.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化 D.反應(yīng)速率v(A)＝v(D) 答案　AC 解析　C物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；物質(zhì)C和物質(zhì)D的物質(zhì)的量濃度相等，不能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，說明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，表明達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則任意時(shí)刻v(A)＝v(D)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　由“變量”到“恒量”判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 例5　一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJmol，下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.氣體的密度保持不變 B.混合氣體顏色保持不變 C.SO3和NO2的體積比保持不變 D.每消耗1 mol SO3的同時(shí)消耗1 mol NO2 答案　A 解析　由于該反應(yīng)中各物質(zhì)均為氣體且前后氣體體積相等，故恒壓容器的體積始終保持不變，根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體的密度始終保持不變，故不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；建立平衡過程中，混合氣體顏色、SO3與NO2的體積比一直變化，當(dāng)它們不變時(shí)即達(dá)到了平衡狀態(tài)；消耗SO3和消耗NO2的物質(zhì)的量相同時(shí)，說明正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 1.下列關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)的理解正確的是(　　) A.所有反應(yīng)都存在平衡狀態(tài) B.反應(yīng)物與生成物的濃度相等 C.正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進(jìn)行 D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等 答案　D 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征 2.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有(　　) A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO 答案　C 解析　14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時(shí)，逆反應(yīng)14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進(jìn)行，故平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、14C。 考點(diǎn)　可逆反應(yīng) 題點(diǎn)　可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用 3.(2018泰興高級(jí)中學(xué)高二月考)可逆反應(yīng)2A(g)2B(g)＋C(g)在恒定容積密閉容器中反應(yīng)，下列選項(xiàng)中不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.混合氣體中A與B的物質(zhì)的量之比保持恒定 B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) C.用A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1 D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) 答案　C 解析　因A和B分別是反應(yīng)物和生成物，混合氣體中A與B的物質(zhì)的量之比保持恒定，說明A和B的濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；因2A(g)2B(g)＋C(g)是反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)，容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；因未說明用A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，無法證明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，則不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，但氣體的總物質(zhì)的量改變，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量改變，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，D項(xiàng)正確。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡 4.工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得氫氣，其中一步反應(yīng)的原理為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列選項(xiàng)的條件中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol的CO同時(shí)生成2 mol的CO2 B.兩個(gè)H—O鍵斷裂的同時(shí)有一個(gè)H—H鍵斷裂 C.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 D.混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化 答案　B 解析　A項(xiàng)描述的反應(yīng)速率都是v正，無法判斷是否達(dá)到平衡；B項(xiàng)說明H2O的分解速率(v正)與H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)＝v逆(H2)，能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡；C項(xiàng)，由于該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故壓強(qiáng)始終不變，不能說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)，混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不變，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 5.(1)在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是________________，下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)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)在一定溫度下的恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，一些宏觀物理量恒定不變：a.各物質(zhì)的濃度不變，b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，d.容器內(nèi)氣體密度不變，e.容器內(nèi)氣體顏色不變。 ①能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ②能說明反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ③能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________。 (3)已知N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 答案　(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等　C (2)①abc?、赼be　③abce　(3)B 解析　(2)由于在恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)①②③在反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，因此不能用氣體的密度變化來判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。反應(yīng)②是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)保持不變，也不能用壓強(qiáng)的變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。①中無有色氣體，因此不能用氣體的顏色變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。(3)B項(xiàng)，對(duì)于一個(gè)特定反應(yīng)，ΔH固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；C項(xiàng)，在t1時(shí)刻，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　可逆反應(yīng) 1.下列反應(yīng)中，屬于可逆反應(yīng)的是(　　) ①N2＋3H22NH3,2NH33H2＋N2 ②2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 ③CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O， CH2===CH2＋H—OHCH3CH2OH ④2Na＋Cl22NaCl,2NaCl2Na＋Cl2↑ A.只有① B.①②③ C.①②③④ D.①③④ 答案　A 解析　可逆反應(yīng)是指在同一條件下既向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，符合此條件的只有①。 考點(diǎn)　可逆反應(yīng) 題點(diǎn)　可逆反應(yīng)的概念與判斷 2.可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后，18O存在下列物質(zhì)中的(　　) A.多余的氧氣中 B.生成的三氧化硫中 C.氧氣和二氧化硫中 D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫中 答案　D 解析　 18O2的加入定會(huì)與SO2結(jié)合生成含18O的SO3，同時(shí)含有18O的SO3又會(huì)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這三種物質(zhì)中。 考點(diǎn)　可逆反應(yīng) 題點(diǎn)　可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用 3.可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行，開始時(shí)加入2 mol N2和3 mol H2，達(dá)平衡時(shí)，NH3的濃度不可能達(dá)到(　　) A.0.1 molL－1 B.0.2 molL－1 C.0.05 molL－1 D.0.15 molL－1 答案　B 解析　2 mol N2和3 mol H2反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底，則3 mol H2完全反應(yīng)，生成2 mol NH3，此時(shí)NH3濃度為0.2 molL－1，但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全反應(yīng)，所以NH3濃度達(dá)不到0.2 molL－1。 考點(diǎn)　可逆反應(yīng) 題點(diǎn)　可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用 題組二　化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與特征 4.在一定條件下，某容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，以下敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零 B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零 C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定 D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定 答案　B 解析　化學(xué)平衡建立過程中，反應(yīng)物濃度逐漸減小，故正反應(yīng)速率逐漸減小，生成物濃度逐漸增大，故逆反應(yīng)速率逐漸增大，當(dāng)二者相等時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，但都不為零。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征 5.N2＋3H22NH3在密閉容器中反應(yīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡狀態(tài)。則下列說法中正確的是(　　) A.N2、H2不再化合 B.N2、H2、NH3濃度不再變化 C.N2、H2、NH3的質(zhì)量相等 D.改變條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變化 答案　B 解析　化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，若條件變化時(shí)平衡發(fā)生移動(dòng)，N2、H2、NH3的濃度會(huì)隨之改變。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征 6.密閉的燒瓶里盛放氣體A，在25 ℃時(shí)建立平衡：2A(g)B(g)　ΔH<0，把燒瓶置于100 ℃的沸水中，在建立新平衡的過程中，燒瓶?jī)?nèi)混合氣體的物理量始終不變的是(　　) A.平均相對(duì)分子質(zhì)量 B.密度 C.容器內(nèi)的壓強(qiáng) D.物質(zhì)的量 答案　B 解析　若反應(yīng)未達(dá)到平衡，則氣體的物質(zhì)的量就會(huì)發(fā)生變化，容器內(nèi)的壓強(qiáng)也會(huì)發(fā)生變化；由于總質(zhì)量不變，則氣體的平均摩爾質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量也會(huì)發(fā)生變化，A、C、D錯(cuò)誤；由于反應(yīng)混合物都是氣體，在任何時(shí)刻氣體的質(zhì)量不變，由于燒瓶的容積不變，則根據(jù)氣體的密度計(jì)算公式ρ＝可知?dú)怏w的密度不變，故B正確。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征 題組三　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 7.一定條件下，可逆反應(yīng)2A(g)B(g)＋3C(g)，在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是(　　) 選項(xiàng) 正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率 A v(A)＝2 molL－1min－1 v(B)＝2 molL－1min－1 B v(A)＝2 molL－1min－1 v(C)＝2 molL－1min－1 C v(A)＝1 molL－1min－1 v(B)＝2 molL－1min－1 D v(A)＝1 molL－1min－1 v(C)＝1.5 molL－1min－1 答案　D 解析　根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)v正＝v逆知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶1∶3，即D中的反應(yīng)達(dá)到平衡。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 8.(2017泰州中學(xué)5月月度檢測(cè))可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 ②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③④ 答案　A 解析　用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率判斷達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向一正一逆，且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，生成O2，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，生成NO2，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且它們的速率之比等于1∶2，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，①正確；根據(jù)①的分析，②錯(cuò)誤；沒有指明反應(yīng)的方向，③錯(cuò)誤；NO2為紅棕色氣體，其余為無色氣體，因此氣體顏色不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，④正確；A項(xiàng)正確。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　由“變量”到“恒量”判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 9.(2017揚(yáng)大附中期中)在一定條件下，使一定量的A和B氣體混合發(fā)生2A(g)＋3B(g)4C(g)反應(yīng)。下列描述中，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.各物質(zhì)的濃度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4 B.混合氣體中各物質(zhì)的濃度相等 C.單位時(shí)間內(nèi)，若消耗了a mol A物質(zhì)，同時(shí)也消耗了2a mol C物質(zhì) D.混合氣體的體積是反應(yīng)開始前的 答案　C 解析　開始時(shí)不知道A、B物質(zhì)的量，且平衡狀態(tài)與各物質(zhì)濃度之比無關(guān)，因此無法判斷，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)定義，是各組分濃度保持不變，不是濃度相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向是一正一逆，且反應(yīng)速率之比為化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，C項(xiàng)正確；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 10.298 K時(shí)，將20 mL 3x molL－1 Na3AsO3、20 mL 3x molL－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsO(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)，溶液中c(AsO)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。 下列不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是(　　) A.溶液的pH不再變化 B.v(I－)＝2v(AsO) C.c(AsO)/c(AsO)不再變化 D.c(I－)＝2y molL－1 答案　B 解析　溶液pH不變時(shí)，則c(OH－)也保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無論是否達(dá)到平衡，都存在v(I－)＝2v(AsO)；c(AsO)/c(AsO)不再變化，可說明各物質(zhì)的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；由圖可知，當(dāng)c(AsO)＝y(tǒng) molL－1時(shí)，濃度不再發(fā)生變化，則達(dá)到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時(shí)c(I－)＝2y molL－1，達(dá)到平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 11.在一個(gè)絕熱的固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))達(dá)到平衡時(shí)的標(biāo)志是(　　) ①體系的壓強(qiáng)不再改變　②體系的溫度不再改變?、鄹鹘M分的濃度不再改變?、芨鹘M分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變　⑤反應(yīng)速率vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q?、迒挝粫r(shí)間內(nèi)m mol A斷鍵的同時(shí)有p mol C也斷鍵 A.③④⑤⑥ B.①③④⑤ C.②③④⑥ D.①③④⑥ 答案　C 解析　由于m、n、p、q的關(guān)系未知，所以壓強(qiáng)不變不能作為平衡的標(biāo)志；在整個(gè)平衡建立過程中，速率之比均等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷 12.在一定條件下，將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8 mol D，并測(cè)得C的濃度為0.2 molL－1。下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A.x＝1 B.2 min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3 molL－1min－1 C.B的轉(zhuǎn)化率為50% D.若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 答案　C 解析　　　　　3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g) 起始(mol) 3 1 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 3a a xa 2a 平衡(mol) 3－3a 1－a xa 2a 由題意得：2a＝0.8 mol，a＝0.4 mol。 ＝0.2 molL－1，x＝1，A正確；B項(xiàng)，v(A)＝＝＝0.3 molL－1min－1，B正確；C項(xiàng)，α(B)＝100%＝40%，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，氣體的總物質(zhì)的量只有在平衡時(shí)才保持不變，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量不變能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查 [綜合強(qiáng)化] 13.一定溫度下，在2 L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示。 請(qǐng)回答下列問題： (1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。 (2)在t2時(shí)刻存在的等量關(guān)系是________，此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。 (3)在t3時(shí)刻v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆，理由是______________________ ____________________________________________________________。 答案　(1)2NM　(2)n(M)＝n(N)　否 (3)＝　M和N的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故v正＝v逆 解析　(1)當(dāng)N減少4 mol時(shí)，M增加2 mol，所以化學(xué)方程式為2NM。(2)t2時(shí)刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2時(shí)刻后，N物質(zhì)的量繼續(xù)減小，M物質(zhì)的量繼續(xù)增加，故仍未達(dá)到平衡。(3)t3時(shí)刻，M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查 14.一定溫度下，在10 L密閉容器中加入5 mol SO2和 3 mol O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10 min時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)有3 mol SO2發(fā)生了反應(yīng)。 (1)反應(yīng)生成了________ mol SO3，v(SO2)＝________。 (2)平衡時(shí)SO3的濃度是________，SO2的轉(zhuǎn)化率是________。 (3)平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為________ mol。 (4)物質(zhì)的濃度不再改變標(biāo)志著該反應(yīng)已達(dá)平衡，下列還可以說明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是________(填序號(hào))。 ①體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變 ②容器內(nèi)氣體的密度不再改變 ③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變 ④v正(SO3)＝2v逆(O2) ⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2 答案　(1)3　0.03 molL－1min－1 (2)0.3 molL－1　60% (3)6.5　(4)①③④ 解析　v(SO2)＝＝＝0.03 molL－1min－1 2SO2　　＋　　O2　　2SO3 開始： 5 mol 3 mol 0 變化： 3 mol 1.5 mol 3 mol 平衡： 2 mol 1.5 mol 3 mol 則平衡時(shí)SO3的濃度為＝0.3 molL－1，SO2的轉(zhuǎn)化率為100%＝60%，平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為2 mol＋1.5 mol＋3 mol＝6.5 mol。 (4)根據(jù)反應(yīng)方程式知：①中體系壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；②中容器的體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，則反應(yīng)過程中密度始終不變，密度不變不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；③中混合氣體的總質(zhì)量不變，但反應(yīng)過程中混合氣體的總物質(zhì)的量改變，若平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；④表示v正＝v逆，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；⑤中三者的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷 題點(diǎn)　化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查 15.工業(yè)上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室”效應(yīng)，可用CO2生產(chǎn)燃料甲醇： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJmol－1 (1)在相同溫度和容積不變時(shí)，能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________。 A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1 B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 C.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1 D.容器內(nèi)的密度保持不變 (2)一定溫度下，將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示(實(shí)線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是：在1 min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6 mol。 a點(diǎn)正反應(yīng)速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率，在1～3 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)＝ ________。 答案　(1)BC　(2)大于　0.75 molL－1min－1 解析　(1)n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1，之后濃度可能還在變化，故A不一定達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)為反應(yīng)前后壓強(qiáng)可變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變時(shí)一定達(dá)到平衡狀態(tài)；H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1可知v正(H2)＝3v逆(CH3OH)，一定達(dá)到平衡狀態(tài)；根據(jù)ρ＝，從開始反應(yīng)到反應(yīng)達(dá)到平衡，密度不變，不能作為平衡標(biāo)志，故D錯(cuò)誤。 (2)a點(diǎn)氫氣的量在減少，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；v(H2)＝＝＝0.75 molL－1min－1。