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1、第二节化学平衡第1课时化学平衡状态1.对于某一可逆反应,在不同条件下的平衡状态中,正、逆反应速率的关系是()ABC D图L2-2-12.在密闭容器中进行反应X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 molL-1、0.6 molL-1、0.4 molL-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()A.X2的物质的量浓度为0.4 molL-1,Y2的物质的量浓度为1.2 molL-1B.Y2的物质的量浓度为1.0 molL-1C.X2的物质的量浓度为0.3 molL-1,Z的物质的量浓度为0.2 molL-1D.Z的物质的量浓度为0.6 molL-13.某反应进行过程中
2、,各物质物质的量的变化情况如图L2-2-2所示。下列说法正确的是()图L2-2-2A.C、D是生成物B.反应的化学方程式:2A+B2CC.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4.一定条件下,可逆反应2AB+3C,在下列四种状态中处于平衡状态的是()正反应速率逆反应速率AvA=2 molL-1min-1vB=2 molL-1min-1BvA=2 molL-1min-1vC=2 molL-1min-1CvA=1 molL-1min-1vB=2 molL-1min-1DvA=1 molL-1min-1vC=1.5 molL-1min-15.已知N2O4(g)2NO2(g)H0,
3、现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是()ABCD图L2-2-36.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)一定达到平衡时的标志是()体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率vAvBvCvQ=mnpq单位时间内mmol A断键的同时有pmol C也断键A.B.C.D.7.(1)在一定条件下,可逆反应达到平衡状态的本质特征是,下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是。A.3v正(N2)=v正
4、(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)(2)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变c.容器内气体压强不变d.容器内气体密度不变e.容器内气体颜色不变能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有;能说明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有;能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有。8.在2 L密闭容器内,800 时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H0,n
5、(NO)随时间的变化如下表:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007图L2-2-4(1)图L2-2-4中表示NO2浓度变化的曲线是。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v=。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。A.v(NO2)=2v(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9.一定条件下,将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-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
6、气体颜色保持不变C.SO3和SO2的体积比为11D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO210.可逆反应2NO22NO+O2在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是()单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.B.C.D.全部11.恒温、恒压下,amol A和bmol B在一个容积可变的容器中发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(
7、g)。一段时间后达到平衡,生成nmol C,则下列说法中正确的是()A.物质A、B的转化率之比为abB.起始时刻和达到平衡后容器中的压强比为(a+b)(a+b-n2)C.若起始时放入2amol A和2bmol B,则达到平衡时生成2nmol CD.当v正(A)=2v逆(B)时,可确定反应达到平衡12.某研究性学习小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度,在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 mL 0.1 molL-1 KI溶液于试管中,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液2 mL,发生如下反应:2Fe3+2I-2Fe2+I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度,他们设计了如下实验:
8、取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI),证明反应物没有反应完全;再取少量反应液,加入少量CCl4振荡,发现CCl4层显浅紫色,证明萃取到了I2,即有I2生成。综合的结论,他们得出该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中不合理,你认为他的理由是;改进的方法是。(2)有人认为步骤适合检验生成I2较多的情况,还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2,这种方法是。13.恒温恒容下,将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2 min时反应达到平衡状态,
9、此时剩余1.2 mol B,并测得C的浓度为1.2 molL-1。(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为。(2)x=。(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是。A.压强不再变化B.气体密度不再变化C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为21D.A的百分含量保持不变14.某温度时,在一个5 L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图L2-2-5所示。图L2-2-5根据图中数据填空:(1)该反应的化学方程式为。(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为。平衡时X的转化率为。(3)2 min末反应达到平衡,容器内混合气体的平均相对分子
10、质量比起始时(填“大”“小”或“相等”),混合气体密度(填“大小”“小于”或“等于”)起始时密度。(4)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是(填序号)。A.Y的体积分数不再发生变化B.容器内气体压强不再发生变化C.v(X)v(Y)=31D.单位时间内消耗3nmol X同时生成2nmol Z15.698 K时,向V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-26.5 kJmol-1,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图L2-2-6所示。图L2-2-6请回答下列问题:(1)V=。(2)该反应达到最大限度的时间是
11、,该时间内平均反应速率v(HI)=。(3)该反应达到平衡状态时,(填“吸收”或“放出”)的热量为。第二节化学平衡第1课时化学平衡状态1.A解析 四个选项中,只有选项A始终满足v正=v逆,即反应处于平衡状态。2.A3.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;由2 min末知A、B、C共存,且n(A)n(B)n(C)=212,故反应为可逆反应,反应方程式为2A+B2C,B、D两项错误。4.D解析 将逆反应速率根据化学方程式统一折算成用A表示的速率,来表示A的生成速率,A的正反应速率即A的消耗速率,二者相等,说明达到化学平衡状态。5.B解析 B项,对于一个特定的反应,H固定
12、不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;C项,在t1时刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),反应达到平衡状态。在恒压容器中,该反应混合气体的密度不变、某一组分的质量分数不变均可说明反应达到平衡状态。6.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。7.(1)正反应速率与逆反应速率相等C(2)abcabeabce解析 (2)由于在恒容条件下发生反应,且中反应在反应前后气体的质量不变,因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。中反应是一个反应前后气体体积不变的反应,则反应前后气体的压强保持不变,故不能
13、用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。中反应涉及物质都是无色气体,因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。8.(1)b1.510-3 molL-1s-1(2)BC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 molL-1,所以表示NO2浓度变化的曲线是b;02 s内v(NO)=0.020mol-0.008mol2L2s=0.003 molL-1s-1,则v(O2)=12v(NO)=120.003 molL-1s-1=1.510-3 molL-1s-1。(2)A项表示的速率关系在任何时候都成立,而D
14、项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。9.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达到平衡状态的标志,A错误;混合气体颜色保持不变,说明NO2浓度保持不变,说明反应达到平衡状态,B正确;SO3与SO2的体积比为11,无法判断是否达到平衡状态,C错误;消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应,D错误。10.A解析 依据v正=v逆0判断:单位时间内生成nmol O2的同时消耗2nmol NO2,能说明反应已达平衡;描述均是正反应方向,无法判断;无论反应是否达平衡,均有此关系;NO2为红棕色的气体,颜色不变能说明反应体系中
15、NO2浓度一定,已达到平衡;因=mV,反应前后,m、V均不变,不变,不能说明反应达到平衡;这是一个反应前后气体体积不等的反应,均能说明反应已达平衡状态。11.C解析 生成nmol C时参加反应的A、B的物质的量分别为n2 mol、nmol,转化率之比为n2anb=b2a,故A错误;在恒温、恒压下,容器的压强不变,故B错误;恒温、恒压过程成倍地增大反应物的量,则平衡时C的量也成倍地增加,故C正确;反应速率之比等于化学计量数之比,当2v正(A)=v逆(B)时,可确定反应达到平衡,故D错误。12.(1)该反应中KI过量,故不能通过直接检验是否存在I-来证明反应具有一定的可逆性取少量反应后的溶液滴加K
16、SCN溶液,若出现红色,则证明Fe3+未完全反应(2)取少量反应液,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明生成了I213.(1)0.6 molL-1min-1(2)3(3)BD解析 (1)v(C)=1.2molL-12min=0.6 molL-1min-1。(2)2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)开始/(molL-1)110转化/(molL-1)0.8 0.41.2平衡/(molL-1)0.2 0.61.2由此可知,21x=0.80.41.2=213,所以x=3。(3)A项,x=3,该反应前后气体的物质的量始终不变,无论反应是否达到平衡状态,压强均不会发生变化;B项,容器的体积不变,若气体的
17、密度不再变化,说明气体的质量不再发生变化,由于D为固体,故气体的质量不再发生变化,说明反应已达到平衡状态;C项,A的消耗速率与B的消耗速率表示的反应方向一致,不能说明反应已达到平衡状态;D项,A的百分含量保持不变,说明反应已达到平衡状态。14.(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)(2)0.02 molL-1min-130%(3)大等于(4)AB解析 (1)根据图像可知,X、Y是反应物,Z为生成物,达到平衡时改变量分别为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol,改变量之比等于化学计量数之比,因此得到该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。(2)反应开始至2 min,以气体Z表示
18、的平均反应速率为v(Z)=nVt=0.2mol5L2min=0.02 molL-1min-1;平衡时X改变量为0.3 mol,此时X的转化率为0.3mol1mol100%=30%。(3)2 min末反应达到平衡,平均相对分子质量M=mn,气体质量未变,气体物质的量减小,因此容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时大;=mV(容器),气体质量未变,容器体积未变,混合气体密度与起始时相等。(4)Y的体积分数不再发生变化,证明达到平衡,A正确;此反应为反应前后气体的化学计量数之和不相等的反应,当容器内气体压强不再发生变化,则达到平衡,B正确;v(X)v(Y)=31,不知反应速率是正反应速率还是逆反应
19、速率,因此不能说明达到平衡,C错误;单位时间内消耗3nmol X,同时生成2nmol Z,均为正反应方向,不能说明达到平衡,D错误。15.(1)2(2)5 s0.316 molL-1s-1(3)放出41.87 kJ解析 (1)由题图知初始反应时,c(H2)=c(I2)=1.00 molL-1,而加入的H2和I2的物质的量均为2 mol,所以V=2。(2)由题图知反应达到最大限度即达到化学平衡的时间为5 s,v(HI)=1.58molL-15s=0.316 molL-1s-1。(3)可逆反应从正反应开始达到化学平衡,所以放出热量。由反应H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-26.5 kJmol-1,达到平衡时共生成n(HI)=1.58 molL-12 L=3.16 mol,所以放出的热量为26.5kJ2mol3.16 mol=41.87 kJ。学科网（北京）股份有限公司