高中蘇教版 (2019)第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向與限度第2課時學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?第2課時　化學(xué)平衡狀態(tài)
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.變化觀念與平衡思想：從可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，認識化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。2.證據(jù)推理與模型認知：熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。
一、可逆反應(yīng)及其特征
1．可逆反應(yīng)
(1)概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。
(2)特征

2．舉例常見的可逆反應(yīng)
(1)SO2＋H2OH2SO3
(2)N2＋3H22NH3
(3)Cl2＋H2OHCl＋HClO
(4)2SO2＋O22SO3

(1)H2與O2點燃可以生成水，電解水又可以生成H2與O2，所以兩個反應(yīng)是可逆反應(yīng)(　　)
(2)合成氨反應(yīng)中，如果N2過量，則可以使H2完全被消耗(　　)
(3)對于可逆反應(yīng)，若加入反應(yīng)物，則反應(yīng)先向正反應(yīng)方向進行，停止后再向逆反應(yīng)方向進行(　　)
(4)可逆反應(yīng)不能完全進行，存在一定的限度(　　)
(5)已知N2＋3H22NH3，若1 mol N2與3 mol H2充分反應(yīng)，可得到2 mol NH3(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×

1．在容器中充入SO2和18O2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，一段時間后，18O原子存在于哪些分子中？原因是什么？
提示　SO2、O2、SO3分子中都可能存在。SO2與18O2反應(yīng)生成SO3，所以SO3中有18O原子，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，生成的SO3同時又有部分分解，分解出的SO2和O2中也會有18O原子。
2．對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在一密閉容器中充入2 mol SO2和2 mol O2，能否生成2 mol SO3？原因是什么？
提示　否，要生成2 mol SO3，必須2 mol SO2完全反應(yīng)，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，即使O2過量，也不能將SO2完全轉(zhuǎn)化成SO3。
3．鉛蓄電池的電池反應(yīng)為：
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
鉛蓄電池的放電與充電屬于可逆反應(yīng)嗎？
提示　不屬于?？赡娣磻?yīng)是在同一條件下，正、逆反應(yīng)同時進行的化學(xué)反應(yīng)。放電是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，而充電的條件是有外加電源，放電與充電是兩個不同條件下的反應(yīng)，不屬于可逆反應(yīng)。
二、化學(xué)平衡狀態(tài)及其特征
1．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(以2SO2＋O22SO3為例)
(1)在一定條件下，把1 mol O2和2 mol SO2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：
O2＋2SO22SO3

反應(yīng)物濃度
v正
c(SO3)
v逆
開始時
c(O2)最大
c(SO2)最大
最大
0
0
進行中
c(O2)減小
c(SO2)減小
減小
增大
增大
平衡時
c(O2)不變
c(SO2)不變
不變
不變
不變

(2)用濃度—時間(c－t)、速率—時間(v－t)圖像表示以上過程(補充完整圖像，t1之后為平衡狀態(tài))，在圖1中標(biāo)出各曲線代表物質(zhì)的化學(xué)式。

答案　

2．化學(xué)平衡狀態(tài)的概念
當(dāng)外界條件不變時，可逆反應(yīng)進行到一定程度，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間而發(fā)生變化，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。
3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

(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)進行到最大限度的結(jié)果(　　)
(3)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率都為0(　　)
(4)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)物和生成物的濃度相等(　　)
(5)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　 (5)×

1．在一定條件下，可逆反應(yīng)2A(g)B(g)＋3C(g)，在下列幾種狀態(tài)中，達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
①正反應(yīng)速率v(A)＝2 mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(A)＝2 mol·L－1·min－1
②正反應(yīng)速率v(A)＝2 mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(B)＝1 mol·L－1·min－1
③正反應(yīng)速率v(A)＝2 mol·L－1·min－1，正反應(yīng)速率v(B)＝1 mol·L－1·min－1
④正反應(yīng)速率v(A)＝2 mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(C)＝2 mol·L－1·min－1
對比②③，對比②④分別可得出利用反應(yīng)速率判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)有哪些注意事項？
答案?、佗凇Ρ娶冖劭傻贸龇磻?yīng)速率不能全為同一方向的速率，應(yīng)一正一逆。對比②④可得出不同物質(zhì)表示的一正一逆速率數(shù)值不一定相等，而應(yīng)是轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的速率相等或速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
2．在恒溫恒容的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比。
(1)一定能證明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是________(填序號，下同)。
(2)一定能證明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是________。
(3)一定能證明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態(tài)的是________。
答案　(1)①③④　(2)⑤　(3)②④
解析　混合氣體的密度是混合氣體的總質(zhì)量與容器容積的比值，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣體的總質(zhì)量與總物質(zhì)的量的比值，混合氣體顏色的深淺與有色氣體的濃度有關(guān)系。在任何時刻各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比。
(1)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，因此混合氣體的壓強、總物質(zhì)的量和平均相對分子質(zhì)量不變均可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。
(2)反應(yīng)I2(g)＋H2(g)2HI(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，由于碘蒸氣是有色氣體，則混合氣體的顏色不變可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。
(3)反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變，但氣體質(zhì)量增加的可逆反應(yīng)，因此混合氣體的密度、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

1．在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol O2和2 mol NO，發(fā)生如下反應(yīng)：O2(g)＋2NO(g)2NO2(g)，此反應(yīng)不一定達到平衡的是(　　)
A．容器內(nèi)壓強不隨時間變化
B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化
C．容器內(nèi)O2、NO、NO2的濃度之比為1∶2∶2
D．單位時間內(nèi)生成1 mol O2，同時生成2 mol NO2
答案　C
解析　A項，該反應(yīng)前后氣體體積減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化時，必達到平衡；C項，其比例是化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，不能反映各組分的量已固定，所以，不一定是平衡狀態(tài)；D項，O2的生成是逆向反應(yīng)，NO2的生成是正向反應(yīng)，比例1∶2與化學(xué)方程式計量數(shù)相符，必是平衡狀態(tài)。
2．一定條件下，向2 L恒容密閉容器中充入1 mol COCl2(g)，發(fā)生反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，反應(yīng)過程中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，下列說法不正確的是(　　)
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.30
0.39
0.40
0.40

A.6 s之后反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)的壓強不再隨時間的延續(xù)而改變
B．達到6 s時，反應(yīng)停止，不再進行
C．8 s時，反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化
D．生成Cl2的平均反應(yīng)速率：0～2 s>2～4 s
答案　B
解析　6 s之后氯氣的物質(zhì)的量不再改變，化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量保持不變，因而壓強不變，故A正確；6 s時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)不會停止，仍在進行，故B錯誤；在8 s時是平衡狀態(tài)，反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故C正確；0～2 s生成氯氣0.30 mol，2～4 s生成氯氣0.09 mol，可知0～2 s反應(yīng)生成Cl2的平均反應(yīng)速率大，故D正確。

判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的方法
(1)直接判據(jù)
①v正＝v逆。
②反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量和濃度保持不變。
(2)間接判據(jù)
①常用物理量：氣體總的物質(zhì)的量、壓強、混合氣體的平均密度(ρ＝ )、平均摩爾質(zhì)量(＝)。
②判斷方法：“變量不變即為平”，即假設(shè)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行時，該物理量若發(fā)生變化，則某時刻該物理量不再改變時，即認為達到平衡狀態(tài)。若該物理量為一直不變的量，則無法用于判斷。

題組一　可逆反應(yīng)概念的理解
1．已知298 K時，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.0 kJ·mol－1，將此溫度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量(忽略能量損失)(　　)
A．一定大于92.0 kJ B．一定等于92.0 kJ
C．一定小于92.0 kJ D．不能確定
答案　C
解析　N2和H2反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進行到底，此溫度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中，生成NH3的物質(zhì)的量小于2 mol，則反應(yīng)放出的熱量小于92.0 kJ，故C正確。
2．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C2CO，達到化學(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　當(dāng)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)并沒停止，是一種動態(tài)平衡，所以在三種物質(zhì)中都含有14C。
3．(2020·遼寧六校協(xié)作體月考)一定條件下，在一密閉容器中進行反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 mol·L－1、0.1 mol·
L－1、0.2 mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，可能存在的情況是(　　)
A．SO2為0.4 mol·L－1，O2為0.2 mol·L－1
B．SO2為0.25 mol·L－1
C．SO2、SO3均為0.15 mol·L－1
D．SO3為0.4 mol·L－1
答案　B
解析　SO2和O2的濃度增大，說明反應(yīng)從逆反應(yīng)方向建立平衡，若SO3完全反應(yīng)，則SO2和O2的濃度變化分別為0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，實際變化應(yīng)小于該值，所以達到平衡時SO2小于0.4 mol·L－1，O2小于0.2 mol·L－1，故A錯誤；該項中SO2濃度實際變化為0.05 mol·L－1，小于0.2 mol·L－1，故B正確；反應(yīng)物、生成物的濃度不可能同時減小，故C錯誤；SO3的濃度增大，說明該反應(yīng)從正反應(yīng)方向建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應(yīng)，SO3的濃度變化為0.2 mol·L－1，實際變化應(yīng)小于該值，故D錯誤。
題組二　化學(xué)平衡狀態(tài)
4．(2020·廣東佛山一中、珠海一中、金山中學(xué)期中聯(lián)考)下列對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述中，不正確的是(　　)
A．任何可逆反應(yīng)在給定的條件下的進程都有一定的限度，不同反應(yīng)的限度不同
B．可逆反應(yīng)不能進行到底，所以可逆反應(yīng)不容易發(fā)生
C．化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，反應(yīng)物和生成物的濃度均不再改變，但物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化仍在進行
D．改變反應(yīng)條件，化學(xué)反應(yīng)限度可能改變
答案　B
解析　任何可逆反應(yīng)都有一定的限度，但化學(xué)反應(yīng)不同，限度不同，A正確；可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，但有些可逆反應(yīng)容易發(fā)生，如氨氣與水反應(yīng)就是容易發(fā)生的可逆反應(yīng)，B錯誤；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達到反應(yīng)限度時，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)沒有停止，只不過生成與消耗的同種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，C正確。
5．在一定條件下，氣體參與的某正反應(yīng)方向ΔH＜0的可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，下列說法不正確的是(　　)
A．反應(yīng)物的濃度一定等于生成物的濃度
B．反應(yīng)體系中壓強恒定
C．反應(yīng)體系中混合物的組成保持不變
D．反應(yīng)體系中溫度不變
答案　A
解析　對于放熱的可逆反應(yīng)，達到平衡時，反應(yīng)物與生成物的濃度不一定相等，A項錯誤；可逆反應(yīng)達到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，氣體分子數(shù)保持不變，反應(yīng)體系中壓強恒定，混合物的組成保持不變，反應(yīng)體系中溫度不變，B、C、D項正確。
6.一定條件下，向密閉容器中充入1 mol NO和1 mol CO進行反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)，測得化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化關(guān)系如圖所示，其中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點是(　　)

A．d點 B．b點 C．c點 D．a(chǎn)點
答案　A
解析　由圖可知，a、b、c點的正反應(yīng)速率均大于逆反應(yīng)速率，都未達到平衡狀態(tài)；只有d點正、逆反應(yīng)速率相等，由正、逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)為平衡狀態(tài)可知，圖中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點是d點，選項A正確。
7．在1 273 K、100.0 kPa條件下，乙烷生成乙烯的反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)達到平衡后(　　)
A．C2H6的濃度保持不變
B．C2H6仍在不斷分解，其濃度不斷減少
C．C2H6的分解速率大于生成速率
D．C2H4仍在不斷生成，其濃度不斷增加
答案　A
解析　達到平衡后，正、逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再變化，但各種物質(zhì)仍在反應(yīng)。
8．一定條件下，0.3 mol X(g)與0.3 mol Y(g)在容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列說法正確的是(　　)
A．反應(yīng)一段時間后，X與Y的物質(zhì)的量之比仍為1∶1
B．達到平衡時，反應(yīng)放出0.1a kJ的熱量
C．達到平衡后，若向平衡體系中充入稀有氣體，Z的正反應(yīng)速率將不發(fā)生變化
D．X的體積分數(shù)保持不變，說明反應(yīng)已達到平衡
答案　C
解析　A項，反應(yīng)過程中X與Y的變化量之比是1∶3，則反應(yīng)一段時間后，X與Y的物質(zhì)的量之比不可能仍為1∶1，錯誤；B項，達到平衡時，因可逆反應(yīng)不能反應(yīng)完全，則反應(yīng)的X小于0.1 mol，反應(yīng)放出的熱量小于0.1a kJ，錯誤；C項，恒容條件下，達到平衡后，若向平衡體系中充入稀有氣體，不影響反應(yīng)物和生成物的濃度，反應(yīng)速率也不變，正確；
D項，
　　　　　X(g)＋　3Y(g)　　2Z(g)
起始/mol 0.3 0.3 0
變化/mol x 3x 2x
變后/mol 0.3－x 0.3－3x 2x
X的體積分數(shù)為×100%＝50%，
X的體積分數(shù)始終保持不變，不能說明反應(yīng)已達到平衡，錯誤。
題組三　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
9．(2020·安徽屯溪一中高二期中)對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，判斷下列說法正確的是(　　)
①單位時間內(nèi)生成2 mol SO2，同時生成1 mol O2，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)?、赟O2的生成速率等于SO2的消耗速率，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)?、跾O2、O2、SO3的體積分數(shù)不再發(fā)生變化，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)?、躍O2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)
A．①③ B．②④
C．②③ D．③④
答案　C
解析　①生成2 mol SO2、生成1 mol O2均代表逆反應(yīng)方向，錯誤；②正、逆反應(yīng)速率相等，則處于平衡狀態(tài)，正確；③SO2、O2、SO3的體積分數(shù)不再發(fā)生變化，即各組分的濃度保持不變，處于平衡狀態(tài)，正確；④SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2，并不能說明各組分的濃度保持不變，不一定處于平衡狀態(tài)，錯誤。
10．一定溫度下，在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A．混合氣體的密度不再變化
B．反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變
C．X的分解速率與Y的消耗速率相等
D．單位時間內(nèi)生成1 mol Y的同時生成2 mol X
答案　C
解析　X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時，才能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C項說明反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)。
11．(2020·南昌高二月考)一定條件下，將NO2與SO2以體積比為1∶2置于密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是(　　)
A．體系壓強保持不變
B．混合氣體顏色保持不變
C．SO3和NO的體積比保持不變
D．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2
答案　B
解析　由于該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，體系的壓強始終保持不變，故不能以壓強不變作為判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，A錯誤；SO3與NO的體積比始終保持1∶1，C錯誤；消耗SO3和生成NO2為同一方向的反應(yīng)，D錯誤。
12．(2020·陜西延安一中高二期中)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。下列各項：①2v(NH3)＝v(CO2)；②密閉容器中總壓強不變；③密閉容器中混合氣體的密度不變；④密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變；⑤密閉容器中c(NH3)不變，能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A．②③⑤ B．②③④
C．①④ D．全部
答案　A
解析　2v(NH3)＝v(CO2)，沒有說明是正反應(yīng)速率，還是逆反應(yīng)速率，也不符合化學(xué)計量數(shù)的比例關(guān)系，①錯誤；該反應(yīng)是氣體體積增大、壓強增大的反應(yīng)，密閉容器中總壓強不變，能說明反應(yīng)達到平衡，②正確；根據(jù)ρ＝，氣體質(zhì)量增加，容器體積不變，密閉容器中混合氣體的密度不變，能說明反應(yīng)達到平衡，③正確；NH3(g)、CO2(g)的量始終是以2∶1增加，因此密閉容器中氨氣的體積分數(shù)始終不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，④錯誤；密閉容器中c(NH3)不變，各物質(zhì)的濃度不再改變能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，⑤正確。
13．下列描述的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)的是(　　)
A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變
B．2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的壓強保持不變
C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變
D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3∶1
答案　D
解析　D項，如果剛開始加入氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之比為3∶1或開始加入的是氨氣，反應(yīng)的任何時刻氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之比始終是3∶1，因此氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之比為3∶1時，反應(yīng)不一定達到平衡。
14．(2020·江西上饒“山江湖”協(xié)作體高二期中)在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)，當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時，一定可以作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　)
①體系的壓強不再改變?、隗w系的溫度不再改變?、垠w系的密度不再變化　④各組分質(zhì)量分數(shù)不再改變
A．①②③ B．①②③④
C．②③④ D．③④
答案　C
解析　無法判斷反應(yīng)前后氣體體積的關(guān)系，則無法確定壓強是否為變量，無法根據(jù)體系的壓強判斷平衡狀態(tài)，①錯誤；在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，體系的溫度為變量，溫度不再改變，說明正、逆反應(yīng)速率相等，能據(jù)此判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，②正確；D為固態(tài)，混合氣體的質(zhì)量為變量，容器容積為定值，則密度為變量，當(dāng)混合氣體密度不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，③正確；各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變，表明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，④正確。

15.一定溫度下，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)時間變化的曲線如圖所示。

請回答下列問題：
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________。
(2)在t2時刻存在的等量關(guān)系是________，此時反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。
(3)在t3時刻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)已達到平衡狀態(tài)，故v正＝v逆
解析　(1)當(dāng)N減少4 mol時，M增加2 mol，所以化學(xué)方程式為2NM。(2)t2時刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2時刻后，N的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，M的物質(zhì)的量繼續(xù)增加，故仍未達到平衡。(3)t3時刻，M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。
16.在698 K時，向某V L的密閉容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時間變化的關(guān)系如圖所示。

請回答下列問題：
(1)V＝__________L。
(2)該反應(yīng)達到最大限度的時間是________，該時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。
(3)該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，________(填“吸收”或“放出”)的熱量為__________。
答案　(1)2　(2)5 s　0.316 mol·L－1·s－1　(3)放出　41.87 kJ
解析　(1)由圖知初始反應(yīng)時，c(H2)＝c(I2)＝1.00 mol·L－1，而加入的H2和I2的物質(zhì)的量均為2 mol，所以V＝2 L。
(2)反應(yīng)達到最大限度即達到化學(xué)平衡，所需時間為5 s，v(HI)＝＝0.316 mol·L－1·s－1。
(3)可逆反應(yīng)從正反應(yīng)方向建立，所以需放出熱量。由反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝
－26.5 kJ·mol－1，達到平衡時共生成n(HI)＝1.58 mol·L－1×2 L＝3.16 mol，
所以放出的熱量為×3.16 mol＝41.87 kJ。
17．一定溫度下，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，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時有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SO3的濃度是________。
(3)平衡時容器內(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)已達平衡狀態(tài)，下列還可以說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
①體系內(nèi)壓強不再改變
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 mol·L－1·min－1
(2)0.3 mol·L－1　(3)6.5　(4)①③④
解析　(1)v(SO2)＝＝＝0.03 mol·L－1·min－1。
(2)　　　　　2SO2(g)?。2(g)　　2SO3(g)
起始/mol 5 3 0
變化/mol 3 1.5 3
平衡/mol 2 1.5 3
則平衡時SO3的濃度為＝0.3 mol·L－1。
(3)平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量為2 mol＋1.5 mol＋3 mol＝6.5 mol。(4)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知：①中體系壓強不變，說明反應(yīng)已達平衡狀態(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，若平均相對分子質(zhì)量不變，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)；④表示v正＝v逆，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)；⑤中三者的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，不能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。

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