最新人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第1课时) 作业
高中化学 2.3化学平衡(第1课时)可逆反应 化学平衡状态 新人教版选修4
(2)可逆反应 在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向 进行的反应。用“ ”表示。 (3)不可逆反应 有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略，正反应几乎完全进行 到底，一般认为这些反应不可逆。例如，H2 的燃烧、酸碱中和等。用 “===”表示。
(4)可逆反应的特点：
例如：将 2 mol SO2 与 1 mol O2 在密闭容器中发生反应：2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g)，充分反应后，容器中存在的物质有：SO2、O2、 SO3。
2 新知识·预习探索 目标定位
1．了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。 2．了解化学平衡建立的过程。 3．理解化学平衡状态的特征。
新知预习 1．可逆反应和不可逆反应 (1)溶解过程的可逆性 一定温度下的饱和溶液，存在溶解、结晶平衡，即溶解平衡状态。
①表示：固体溶质 溶液中的溶质 ②溶解平衡状态的含义 在一定温度下的饱和溶液中固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分 子结晶的速率相等时，饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变。
【答案】 A 【解析】 根据化学平衡的建立过程可知：反应从正反应方向开 始，v 正最大，v 逆＝0，最后达平衡时，v 正＝v 逆≠0。
4 ．对于恒容密闭容器中发生的可 逆反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，能说明反应达到化学平衡状态的是( )
A．断开 1 个 N≡N 键的同时有 6 个 N—H 键生成 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．N2、H2、NH3 的分子数之比为 1∶3∶2
2．化学平衡状态 (1)化学平衡的建立 如：在一定条件下，把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入某密闭容器中：
以上过程用 v－t 图像表示如右图所示：
2020-2021学年人教版选修4第2章第3节化学平衡第1课时作业
课时作业7 化学平衡状态[练基础]1．下列各组两个反应互为可逆反应的是( )①2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑ ②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4③2NO 2===N 2O 4 N 2O 4===2NO 2④2SO 2＋O 2=====催化剂△2SO 3 2SO 3=====催化剂△2SO 2＋O 2A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④2．在2NO 2(g)N 2O 4(g)的可逆反应中，下列不能说明该反应达到平衡状态的是( )A ．反应物的转化率等于生成物的产率B ．NO 2在混合气体中的体积分数保持不变C ．平衡体系的颜色不再改变D ．单位时间内1 mol N 2O 4变为NO 2的同时，有2 mol NO 2变为N 2O 43．一定温度下，两恒容密闭容器中分别发生两个反应：①2X(g)＋Y(g)2Z(g)；②A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，以下说法中，能说明反应①已经达到化学平衡状态，但不能说明反应②已经达到化学平衡状态的是( )A ．反应容器中，气体物质的总质量不再变化B ．反应容器中，各物质的量不随时间变化C ．反应容器中，压强不随时间改变而改变D ．反应容器中，气体的密度不再改变4．可逆反应N 2＋3H 22NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )A ．3v 正(N 2)＝v 正(H 2)B ．v 正(N 2)＝v 逆(NH 3)C ．2v 正(H 2)＝3v 逆(NH 3)D ．v 正(N 2)＝3v 逆(H 2)5．下列反应不属于可逆反应的是( )A ．SO 2溶于水和H 2SO 3分解B ．H 2跟I 2化合成HI 和HI 分解C ．SO 2跟O 2化合成SO 3和SO 3分解D ．NH 3与HCl 化合生成NH 4Cl 和NH 4Cl 受热分解生成NH 3和HCl6．在一定条件下，某容器中充入N 2和H 2合成NH 3，以下叙述错误的是( )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 ．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D ．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定7．在一定温度下，向a L 密闭容器中加入1 mol O 2和2 mol NO ，发生如下反应：O 2(g)＋2NO(g)2NO 2(g)，此反应不一定达平衡的是( )A ．容器内压强不随时间变化B ．容器内各物质的浓度不随时间变化C ．容器内O 2、NO 、NO 2的浓度之比为1:2:2D ．单位时间内生成1 mol O 2，同时生成2 mol NO 28．下列说法中，可以证明反应N 2＋3H 22NH 3已达到平衡状态的是( )①1个N ≡N 键断裂的同时有3个H —H 键形成②N 2、H 2、NH 3的分子数之比为1:3:2③1个N ≡N 键断裂的同时有6个N —H 键形成④N 2、H 2、NH 3的浓度不再变化A ．①④B ．②③C ．①③D ．②④9．对于可逆反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，正反应速率分别用v (SO 2)、v (O 2)、v (SO 3)表示，逆反应速率分别用v ′(SO 2)、v ′(O 2)、v ′(SO 3)表示，该反应达平衡时，则下列关系式中正确的是( )A ．v (SO 2)＝v ′(O 2)B ．v (O 2)＝v (SO 3)C ．v (SO 3)＝2v ′(O 2)D ．v (SO 2)＝12v (SO 3)10．在一密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)。
2018-2019学年人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第1课时) 作业
2-3-1 化学平衡1.下列各组两个反应互为可逆反应的是()①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑②H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4③2NO2N2O4与N2O42NO2④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.①②B.②③C.③④D.②④2.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3 mol/LB.Y2为0.4 mol/LC.X2为0.2 mol/LD.Z为0.4 mol/L3.现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应N2+3H22NH3发生,下列有关说法中正确的是()A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为04.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是()A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之和C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达到平衡时,正、逆反应速率相等5.在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态说明反应达到化学平衡的是()A.不变的状态B.N2O4处于不再分解的状态C.NO2的分子数与N2O4的分子数之比为2∶1的状态D.v(NO2)∶v(N2O4)=2∶1的状态6.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8 kJ/mol,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.混合气体颜色保持不变C.SO3和NO的体积比保持不变D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO27.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量_____(填“<”“>”或“=”,下同)2 mol,SO2的物质的量0,转化率100%。
第三节 化学平衡(第一课时)
• 2、（ 年山东理综 ） 、（09年山东理综 、（ 年山东理综·14） • 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）是制备硫酸的 ） ） ） 重要反应。下列叙述正确的是（ 重要反应。下列叙述正确的是（ D ） • A．催化剂 2O5不改变该反应的逆反应速率 ．催化剂V • B．增大反应体系的压强、反应速度一定增大 ．增大反应体系的压强、 • C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到 ．该反应是放热反应， 平衡的时间 • D．在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是 1，c2， 时刻， ． ）的浓度分别是c 则时间间隔t 则时间间隔 1～t2内，SO3（g）生成 ） 的平均速率为
应用： 应用：化学平衡状态的判断
以A(g)+2B(g)
3C(g)为例，分析 为例， 为例
化学反应达到平衡状态的标志： 化学反应达到平衡状态的标志：
①速率：v正=v逆 速率： 即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率， 一种物质的生成速率等于其消耗速率 （即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率， 若为不同的物质，则必须体现出V正与 正与V逆 若为不同的物质，则必须体现出 正与 逆 ，且速 率之比等于计量数之比。） 率之比等于计量数之比。） ②各组分的含量（浓度、质量分数、体积分数） 各组分的含量（浓度、质量分数、体积分数） 保持不变。 保持不变。
新课标人教版选修四
第三节化学平衡 （第一课时） 第一课时） 亲，要认真听，认真记笔记！ 要认真听，认真记笔记！
• 1、（ 年广东理基 ） 、（08年广东理基 、（ 年广东理基·36） • 对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)能增大 对于反应 ＋ 能增大 正反应速率的措施是（ 正反应速率的措施是（ A ） • A．通入大量 2 B．增大容器容积 ．通入大量O ． • C．移去部分 3 D．降低体系温度 ．移去部分SO ．
高中化学选修4人教版2
A 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 (
)
B、混合气体的密度
C、B的体积分数
D.C的物质的量浓度
练练习习2
在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是 ①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的百分含量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C.D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑧ B.②⑤⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
河北南宫中学 刘志峰
目录
CONTENTS
1、可逆反应 2、化学平衡状态 3.化学平衡状态的判断
PART 1
可逆反应
溶解度的定义
当温度一定时, 固体溶质在某溶剂中形成饱和溶液, 溶液中的质量为一定值。
思考： 当溶液达到饱和状态后，溶质还会继续溶解吗？
溶解过程
定义: 在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应 速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的 状态，称为化学平衡状态。
在恒温恒容密闭容器中进行反应N2+3H2
2NH3来说
各组分的浓度保持不变 气体的压强保持不变
气体的总质量保持不变 气体的密度保持不变
化学平衡状态的判断
判断方法1： 一正一逆, 符合比例 判断方法2： 变量不变, 平衡出现
A、SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B、O2的生成速率等于SO3的生成速率
C、SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
化学选修4人教版第二章第三节化学平衡(第一课时)-新课标[原创] .ppt
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【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( AC ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列 物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 状态的是 2C(气)+D(气)已达平衡 ( BC ) B.混合气体的密度
课堂练习
1 、试将外界条件对反应速率的影响结果 填入下表中：
外界 条件改变 影响 结果 单位体积内 分子 总数 活化分 子数 活化分子 百分数 有效 化学反应 碰撞 的速率 次数
增大反应物 浓度
增大压强
升高温度 使用正催化剂
导入
1、什么是可逆反应？
在同一条件下,既能向正反应方向进
行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫
C(反应物) ↑ 浓度 →ひ↑
压强 温度
p ↑→ひ↑ T ↑→ひ↑
使用正催化 催化剂 剂→ひ↑
浓度、压强、温度、催化剂
是影响化学反应速率的四大因素 此外还有光、超声波、激 光、放射性、电磁波、反应物 的颗粒的大小、扩散速率、溶 剂效应等也影响了反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(1)浓度：在其他条件不变时，增大反应物 浓度，单位体积内分子的总数增多，活化 分子数也相应增多，因而单位时间内的有 效碰撞次数增多，化学反应速率增大。
(2)压强：对于气体来说，其他条件不变时， 增大压强即增大反应物的浓度，因而可以 增大化学反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(3)温度：在其他条件不变时，升高温度， 一方面使反应物分子的能量增加，使活化分 子百分数增多；另一方面分子的运动加快， 单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加， 从而导致反应速率加快。前者是主要的因素。 (4)催化剂：在其他条件不变时，使用催化 剂，能降低反应的活化能，大大增加单位体 积内活化分子的百分数，反应速率加快。
人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第1课时) 作业 (3)
2-3-1 化学平衡状态一、选择题1．在一定条件下，使NO 和O 2在一密闭容器中进行的反应，下列说法中不正确的是( )A ．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为0B ．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为0C ．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D ．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变答案：B点拨：化学平衡建立的过程：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，最后不变，但都不为零。
2．下列各组两个反应互为可逆反应的是( )①2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑与Br 2＋SO 2＋H 2O===2HBr ＋H 2SO 4③2NO 2N 2O 4与N 2O 42NO 2 ④2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3与2SO 3催化剂△2SO 2＋O 2A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④答案：C点拨：可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。
3．在一定条件下，某容器中充入N 2和H 2合成NH 3，以下叙述错误的是( )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 ．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D ．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 答案：B点拨：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，后保持恒定，但最后不可能减小为零。
4．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示，下列表述正确的是( )A．反应的化学方程式为2M NB．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍答案：D点拨：由曲线可知，N物质的量减少，是反应物；M物质的量增加，是生成物，A不正确。
高中化学选修4第二章第三节化学平衡
√
√
例3、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成
例1、以反应mA(g)+ nB(g) pC(g) 为例，达到平衡的标志为：
A的消耗速率与A的生成速率————— A的消耗速率与C的———速率之比等于——— B的生成速率与C的———速率之比等于——— A的生成速率与B的———速率之比等于———
相等
消耗
m ：p
生成
n ：p
消耗
m ：n
例2、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
√
√
例4、一定条件下，在密闭恒容的容器中发生反应 2NO2 N2O4达到平衡的标志是 A、体系温度不变时。 B、 N2O4的密度不再改变时。 C、混合气体的颜色深浅度不变时。 D、容器的压强不再改变时。 E 、 混合气体的密度不再改变时。
Fe3++3SCN- Fe（SCN）3
因 素
增大反应物浓度
减小反应物浓度
步 骤
滴加4滴1mol/LKSCN溶液
滴加3~5滴NaOH溶液
现 象
平衡移动方向
速率变化
v正首先
v正首先
v逆随后
v逆随后
2019-2020年人教版选修4 第2章第3节 化学平衡 作业(有答案)
第3节化学平衡1.某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g）达到平衡，测得平衡时各物质的物质的量之比为2：2：1，保持温度、体积不变，再以2：2：1的体积比将A、B、C充入此容器中，则（）A. 平衡向逆反应方向转动B. 平衡不移动C. C的百分含量增大D. C的百分含量减小2.K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是A. ①中溶液橙色加深，③中溶液变黄B. ②中Cr2O72-被C2H5OH还原C. 对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D. 若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色3.下列有关平衡常数说法正确的是（）A. 温度越高，K值越大B. K值越大，反应的转化率越小C. K值越大，反应的转化率越大D. K值的大小与起始浓度有关4.已知：在一定温度下，H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）的平衡常数为K1；H2（g）+I2（g）⇌HI（g）的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为（）A. K1=K2B. K1=2K2C. K1=1/2K2D. K1=K225.如图曲线a表示可逆反应X（g）+Y（g）⇌Z（g）+M（g）．进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系．若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）A. 压缩反应容器的体积B. 加入一定量的ZC. 降低温度D. 减少X的投入量6.一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA（g）+yB（g）⇌zC（g），达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol•L-1，保持温度不变，将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后，测得A浓度为0.8mol•L-1，则下列叙述正确的是（）A. 平衡向正反应方向移动B. x+y＜zC. B的物质的量浓度减小D. C的体积分数降低7.图中表示2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＜0，能正确反映该可逆反应变化的图象是（）A. B.C. D.8.对于反应2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＜0，下列图象正确的是（）A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④9.某温度下，反应H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）的平衡常数K=．该温度下在体积均为10L的三个密闭容器中分别加入反应物，起始加入量如图所示：下列判断不正确的是（）起始量甲乙丙H2 （mol） 1 2 2CO2（mol） 1 1 2A. 反应开始时，甲中的反应速率最慢，丙中的反应速率最快B. 平衡时，甲和丙中CO2的转化率相等，均是60%C. 平衡时，乙中H2的转化率大于60%D. 平衡时，丙中c（H2）是0.08 mol•L-110.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）A. 在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成B. 加入催化剂有利于氨的氧化反应C. 高压有利于合成氨反应D. 向新制氯水中加入碳酸钙有利于次氯酸浓度增大11.已知A（g）+B（g）⇌C（g）+D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：|温度/℃700 900 830 1000 1200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式K=______，△H______0（填“＜”“＞”“=”）；（2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol•L-1•s-1．，则6s时c（A）=______ mol•L-1，C的物质的量为______mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为______，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为______；（3）判断该反应是否达到平衡的依据为______（填正确选项前的字母）：a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变c．c（A）不随时问改变 d．单位时间里生成c和D的物质的量相等（4）1200℃时反应C（g）+D（g）⇌A（g）+B（g）的平衡常数的值为______．12.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g） K1△H1＜0 （I）2NO（g）+Cl2（g）⇌ClNO（g） K2△H2＜0 （Ⅱ）（1）4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= ______ （用K1、K2表示）．（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）= ______ mol，NO的转化率α1= ______ ．其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2______ α1（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K2 ______ （填“增大”“减小”或“不变”）．13.有两只密闭容器A和B，A能保持恒压，B能保持恒容．起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2：1的等量的SO2和O2，使之发生反应：2SO2+O2⇌2SO3，并达到平衡．则（填“＞”、“=”、“＜”；“左”、“右”；“增大”、“减小”、“不变”）．（1）达到平衡所需要的时间：t（A）______ t（B），SO2的转化率：a（A）______a （B）（2）起始时两容器中的反应速率：v（A）______ v（B），反应过程中的反应速率：v（A）______ v（B）．（3）达到平衡时，在两容器中分别通入等量的Ar气．A中的化学平衡向______ 反应方向移动，B中的化学反应速率______ ．（4）达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A 容器中SO2的质量分数______ ，B容器中SO2的质量分数______ ．14.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=23.5kJ•mol-1．在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示．请回答下列问题：（1）该条件下反应平衡常数表达式K= ______ ．在t1℃时，反应的平衡常数为______ ．用CH3OH表示的化学反应速率______ ．（2）相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c（CH3OH）=0.4mol•L-1、c（H2O）=0.6mol•L-1、c（CH3OCH3）=1.2mol•L-1，此时正、逆反应速率的大小：v （正）______ v （逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．15．汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＞0，已知该反应在240℃，平衡常数K=64×10-4．请回答：（1）某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol，5分钟后O2的物质的量为0.5mol，则N2的反应速率为______．（2）假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志______．A．消耗1mol N2同时生成1mol O2 B．混合气体密度不变C．混合气体平均相对分子质量不变 D．2v正（N2）=v逆（NO）（3）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是______（填字母序号）．（4）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态．与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO 的体积分数______．（填“变大”、“变小”或“不变”）（5）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L，此时反应______（填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是______．参考答案【答案】1. C2. D3. C4. D5. A6. A7. B8. B 9. C 10. B11. （1）；＜（2）0.022；0.09；80%；80%（3）c（4）2.512. （1）（2）0.025；75%；＞；不变13. ＜；＞；=；＞；左；不变；不变；降低14. ；5；mol/（L•min）；＞15. 0.05mol/Lmin；AD；AC；不变；向正反应方向进行；因为浓度商Q c＜K。
2020秋高中化学人教版选修4达标训练：第二章第三节第1课时化学平衡状态含解析
1．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2HI(g)===H2(g)＋I2(g)，能说明该反应达到平衡状态的标志是()A．单位时间内消耗1 mol H2，同时生成2 mol HIB．每断裂2 mol H—I键，同时有1 mol H—H键断裂C．容器中压强不再变化D．容器中混合气体的密度不再变化解析：A中均为正反应方向，错；B中断开H—I键为正反应方向，H—H键断裂为逆反应方向，且和方程式计量系数成正比，能说明该反应达到平衡状态；因方程式两边气体计量系数和相等，故C不能说明该反应达到平衡状态；因容器中混合气体的质量、体积不变，混合气体的密度保持不变不能说明该反应达到平衡状态。
答案：B2．在一密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是() A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1B．SO2为0.25 mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1D．SO3为0.4 mol·L－1解析：A项数据表明，题中0.2 mol·L－1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。
答案：B3．一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，故C项说明反应未达到平衡状态。
人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第2课时) 作业 (1)
第3节 化学平衡第2课时1．关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D ．浓度商Q c <K 时，v 正<v 逆解析：选C 。
K 是温度的函数，平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
正、逆反应的平衡常数互为倒数，如H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)，K 正＝c 2HIc H 2c I 2，K逆＝c H 2c I 2c 2HI ，所以K 正＝1K 逆。
浓度商Q <K ，未达到化学平衡状态，此时v 正>v 逆。
2．对于3Fe(s)＋4H 2O(g)Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为( )A ．K ＝c Fe 3O 4·c H 2c Fe ·c H 2OB ．K ＝c Fe 3O 4·c 4H 2c Fe ·c 4H 2OC ．K ＝c 4H 2Oc 4H 2D ．K ＝c 4H 2c 4H 2O解析：选D 。
固体不写入表达式中。
3．在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO 2(g)＋O 2(g)催化剂△2SO 3(g)，已知c (SO 2)始＝0.4 mol ·L －1，c (O 2)始＝1 mol ·L －1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K ＝19，则此反应中SO 2的转化量为( ) A ．0.24 mol ·L －1 B ．0.28 mol ·L －1 C ．0.32 mol ·L －1D ．0.26 mol ·L －1 解析：选C 。
2SO 2(g)＋O 2(g) 催化剂△2SO 3(g)起始量/mol ·L －1：0.4 1 0变化量/mol ·L －1：x 0.5x x平衡量/mol ·L －1：0.4－x 1－0.5x x由平衡常数的定义：K ＝c 2SO 3c 2SO 2·c O 2＝x 20.4－x2·1－0.5x＝19，解得x ＝0.32 mol ·L －1。
2020-2021学年人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第1课时) 作业 (2)
第3节化学平衡第1课时化学平衡状态基础巩固1．化学反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)是一个可逆反应，在持续加热的条件下，向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2蒸气，充分反应后，该密闭容器内(D) A．2 mol H2已耗尽B．3 mol I2已耗尽C．HI的物质的量等于4 molD．HI的物质的量少于4 mol解析：该反应为可逆反应，不能进行到底，充入2 mol H2和3 mol I2蒸气时，I2过量，应根据H2计算，若H2完全反应时生成4 mol HI，因H2不能完全反应，故生成HI的物质的量少于4 mol。
2．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。
下列说法正确的是(C)A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJB．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJC．反应放出的热量始终小于92.4 kJD．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ解析：该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。
3．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应原理为CO(g)＋H2O(g)催化剂CO2(g)＋H2(g)，下面选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(B) A．单位时间内消耗1 mol的H2O同时生成1 mol的H2B．两个H—O键断裂的同时有两个C===O键断裂C．反应容器内的气体密度不再发生变化D．混合气体的相对分子质量不再发生变化解析：单位时间内消耗1 mol的H2O，表示的是正反应速率，生成1 mol的H2表示的也是正反应速率，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；两个H—O键断裂表示的是正反应速率，两个C===O键断裂表示的是逆反应速率，且正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；该反应是气体的总物质的量不变的可逆反应，根据M ＝m n，混合气体的相对分子质量始终不发生变化，所以相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，D 项错误。
第1课时化学平衡的建立及特征
v V正 V正= V逆
V
0 逆 t1
t
在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反 应速率相等时,反应物和生成物浓度不再发生变化,这 种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
①前提:在一定条件下的可逆反应
②实质:V(正)=V(逆)(同一物质)
③标志:混合物中各组分的浓度保持不变。
(3)化学平衡的特征:
Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4
③2NO2 N2O4与N2O4 2NO2
④2SO2＋O2催加化热剂
2SO3与2SO3
催化剂 加热
2SO2＋O2
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
2、对于反应N2+3H2 2NH3,下列说法处于化学平衡
状态的是:①υ(N2生成)=υ(N2消耗),②N2、H2、NH3的分
的物质的量浓度可能是( )
AB
A、c(Z)=0.3mol/L B、c(Y2)=0.35mol/L C、 c(Y2)=0.2mol/L D、 c(Z)=0.4mol/L
2、化学平衡状态
(1)化学平衡的建立过程
反应起始点:v正最大 ,v逆=0 反应过程: v正减小,v逆增大
平衡时: v正 = v逆
(2)化学平衡的概念:
5. 在密闭的容器中进行X2(g) ＋ 3Y2(g) 2 Z2(g), 若X2、Y2、Z2的起始浓度分别为0.2mol/L、 0.3mol/L、0.2mol/L当反应达到平衡后各物质
的浓度可能是: BC
A.X2为 0.1mol/L 、 C.Z2为 0.3mol/L、
B. Y2为0.4mol/L、 D.Y2为 0.6mol/L
作业
1、完成《课时练习》。 2、完成《面对面》。 。
人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第1课时) 作业
第3节化学平衡第1课时可逆反应化学平衡状态基础过关1.下列对可逆反应的认识正确的是( C )A.SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C.在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应解析:正确理解可逆反应定义中的“同一条件下”“同时”“正、逆两个方向”等关键字眼。
2. 合成氨工业为人类解决粮食问题作出了巨大贡献。
一定条件下,在密闭容器中进行合成氨反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,下列说法不正确的是( A )A.N2、H2完全转化为NH3B.N2、H2、NH3在容器中共存C.反应已达到化学平衡状态D.N2、H2、NH3的浓度不再改变解析:反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,达化学平衡状态。
可逆反应中,反应物不能完全转化为生成物,A不正确;N2、H2、NH3在容器中共存,B正确;正、逆反应速率相等且不等于零时的状态是化学平衡状态,C正确;化学平衡状态时,各组分的浓度不随时间的变化而变化,D正确。
3.一定条件下,可逆反应2A B+3C,在下列四种状态中,处于平衡状态的是( D )正反应速率逆反应速率A v A=2 mol·L-1·min-1v B=2 mol·L-1·min-1B v A=2 mol·L-1·min-1v C=2 mol·L-1·min-1C v A=1 mol·L-1·min-1v B=2 mol·L-1·min-1D v A=1 mol·L-1·min-1v C=1.5 mol·L-1·min-1解析:将四种状态的正、逆反应速率除以相应物质的化学计量数,若两者相等,则说明达到了平衡状态。
2018-2019学年人教版选修4 第2章第3节 化学平衡 作业
第3节化学平衡1.现向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，在一定条件下发生反应：N2+3H2⇌2NH3．下列有关说法正确的是（）A. 达到化学平衡时，有2molNH3生成B. 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率均为零C. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量不再变化D. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1：3：22.对于可逆反应，下列叙述正确的是( )A. 和化学反应速率关系是B. 达到化学平衡时，C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D. 若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗，则反应达到平衡状态3.一定条件下，容积为1L的密闭容器中发生反应：SiF4（g）+2H2O（g）⇌SiO2（s）+4HF（g）△H=+148.9kJ•mol-1下列各项中不能说明该反应已达化学平衡状态的是（）A. v（SiF4）消耗=4v（HF）生成B. HF的体积分数不再变化C. 容器内气体压强不再变化D. 容器内气体的总质量不再变化4.一定温度下可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）达平衡的标志是（）A. v正（N2）=v逆（N2）B. v正（N2）=3v正（H2）C. v正（H2）=3 v逆（NH3）D. N2、H2、NH3的体积比为1：3：25.已知299K时，合成氨反应 N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol，将此温度下的1mol N2和3mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为（忽略能量损失）（）A. 一定大于92.0kJB. 一定等于92.0kJC. 一定小于92.0kJD. 不能确定6.对化学反应2SO2+O22SO2的叙述错误的是（）A. 该反应属于可逆反应B. 达到平衡后各物质的浓度不再变化C. 加入的SO2与O2最终全部转化成SO3D. 单位时间内，消耗0.2 mol SO2的同时生成0.2 mol SO37.在温度不变的条件下，恒容密闭容器中发生如下反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是（）A. 容器中SO2、O2、SO3共存B. 单位时间内生成2mol SO2的同时消耗2mol SO3C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为1：1：1D. 反应容器中压强不随时间变化8.可逆反应：2NO2（g）⇌2NO（g）+O2（g）在一固定容积的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO、O2物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．A. ②③⑤B. ①④⑥C. ①③④D. ①②③④⑤⑥9.一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，对于可逆反应A（s）+3B（g）⇌2C（g），下列说法不能说明达到化学平衡状态的是（）A. 气体密度不再变化B. 混合气体的总压强不再变化C. A、B、C的物质的量之比为1：3：2D. 混合气体的平均相对分子质量不变10.在一定温度下的恒容容器中进行反应：A（g）+2B（g）⇌C（g）+D（g），当下列哪些物理量不再发生变化时，能表明该可逆反应已达到平衡状态的是（）①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体总体积⑤混合气体总物质的量⑥混合气体的平均相对分子质量⑦混合气体总质量．A. ①③⑤⑥B. ①②④⑦C. ①②③④⑤⑥⑦D. ①②③④⑤11.（1）在反应A（g）+3B（g）=2C（g）中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2mol•L-1•min-1，则以物质B的化学反应速率为______ mol•L-1•min-1．（2）在2L的密闭容器中，充入2mol N2和3mol H2，在一定条件下发生反应，3s 后测得N2为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的此化学反应速率为v B=______ mol•L-1•s-1．（3）将10mol A和5mol B放入容积为10L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A （g）+B（g）⇌2C（g），在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol•L-1•s-1，则在2s时，容器中有______ mol A，此时C的物质的量浓度为______，若此后各物质的量均不再变化，则证明此可逆反应达到了______的程度．A．反应彻底B．反应终止 C．化学平衡D．无法判断．12.工业合成氨的反应：N2+3H2⇌2NH3是一个可逆反应，应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂．已知形成1 mol H-H键、1 mol N-H键、1mol N三N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ．则：（1）若1 molN2完全反应生成NH3可______（填“吸收”或“放出”）热量______kJ．（2）如果将1 molN2和3 molH2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是______．（3）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 molNH3，则用N2表示的化学反应速率为______mol/L/min．（4）一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是______．a．正反应速率和逆反应速率相等b．正反应速率最大，逆反应速率为0c．N2的转化率达到最大值d．N2和H2的浓度相等e．N2、H2和NH3的体积分数相等f．反应达到最大限度．13.为除去羰基硫，工业上常采用催化加氢转化法，把羰基硫转化为H2S再除去：COS+H2=CO+H2S（1）已知升高温度，会降低羰基硫的转化率．则升高温度，平衡常数K______，反应速率______（均选填“增大”、“减小”、“不变”）．（2）若反应在恒容绝热密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是______．a．容器内气体密度保持不变 b．容器内温度保持不变c．c（H2）=c（H2S） d．υ（H2）正=υ（H2S）正（3）已知该反应的平衡常数很大，说明______．14.将HI（g）置于密闭容器中，某温度下发生下列变化：2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）△H＜0（1）该反应平衡常数的表达式为K=______，则H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）平衡常数的表达式为K1=______（用K表示）．（2）当反应达到平衡时c（I2）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，则c（H2）为，HI 的分解率为______．（3）能判断该反应达到平衡状态的依据是______A．容器中压强不变B．混合气体中c（HI）不变C．c（I2）=c（H2）D．v（HI）正=v（H2）逆（4）若该反应800℃时达到平衡状态，且平衡常数为1.0，某时刻，测得容器内各物质的溶度分别为c（HI）=2.0mol/L，c（I2）=1.0mol/L，c（H2）=1.0mol/L，则该时刻，反应向______（填“正向”或“逆向”，下同）进行，若升高温度，反应向______进行．（1）已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是______ （填序号）①正反应速率一定大于逆反应速率②反应物转化率一定增大③生成物的产量一定增加④反应物浓度一定降低（2一定温度下，可逆反应2NO2（g）⇌2NO（g）+O2（g）在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是______（填序号）①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1④混合气体的压强不再改变⑤混合气体的颜色不再改变．参考答案【答案】1. C2. B3. A4. A5. C6. C7. D 8. B 9. C 10. A11. 0.6；0.05；8.8；0.08；C12. 放出；92；合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化；0.25；acf13. 减小；增大；b；反应进行程度越大14. ；；20%；B ；正向；逆向15. ①③；①④⑤。
人教版高中化学选修4导学案：2.3化学平衡 第1课时 可逆反应与化学平衡状态 -含答案
第三节 化学平衡第1课时 可逆反应与化学平衡状态1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念。
2.通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡。
3．能根据化学平衡状态的特征，判断化学平衡状态的标志。
可逆反应与不可逆反应1．可逆反应(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)表示方法：采用“”连接，把从左向右进行的反应称作正反应，把从右向左进行的反应称作逆反应。
例如：SO 2和O 2的反应可表示为2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3。
2．不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把这类反应称作不可逆反应，用“===”连接。
例如：Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)酯化反应属于可逆反应。
( )(2)NH 3和HCl 生成NH 4Cl 与NH 4Cl 分解生成NH 3和HCl 互为可逆反应。
( )(3)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。
( )答案：(1)√ (2)× (3)×2．下列各组两个反应互为可逆反应的是( )①H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 与2HCl=====电解H 2↑＋Cl 2↑②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑与Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2④2SO 2＋O 2=====催化剂△2SO 3与2SO 3=====催化剂△2SO 2＋O 2 A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④ 解析：选C 。
可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应，③④互为可逆反应。
可逆反应的特征(1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应。
(2)双同性：正、逆反应在相同条件下是同时进行的。
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第3节化学平衡第1课时可逆反应化学平衡状态基础过关1.下列对可逆反应的认识正确的是( C )A.SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C.在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应解析:正确理解可逆反应定义中的“同一条件下”“同时”“正、逆两个方向”等关键字眼。
2. 合成氨工业为人类解决粮食问题作出了巨大贡献。
一定条件下,在密闭容器中进行合成氨反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,下列说法不正确的是( A )A.N2、H2完全转化为NH3B.N2、H2、NH3在容器中共存C.反应已达到化学平衡状态D.N2、H2、NH3的浓度不再改变解析:反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,达化学平衡状态。
可逆反应中,反应物不能完全转化为生成物,A不正确;N2、H2、NH3在容器中共存,B正确;正、逆反应速率相等且不等于零时的状态是化学平衡状态,C正确;化学平衡状态时,各组分的浓度不随时间的变化而变化,D正确。
3.一定条件下,可逆反应2A B+3C,在下列四种状态中,处于平衡状态的是( D )正反应速率逆反应速率A v A=2 mol·L-1·min-1v B=2 mol·L-1·min-1B v A=2 mol·L-1·min-1v C=2 mol·L-1·min-1C v A=1 mol·L-1·min-1v B=2 mol·L-1·min-1D v A=1 mol·L-1·min-1v C=1.5 mol·L-1·min-1解析:将四种状态的正、逆反应速率除以相应物质的化学计量数,若两者相等,则说明达到了平衡状态。
按上述方法分析,D处于平衡状态。
4.一定温度下,反应N 2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。
现将1 mol N2O4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( D )A.①②B.②④C.③④D.①④解析:因反应容器保持恒压,所以容器容积随反应进行而不断变化,结合ρ气=m/V可知,气体密度不再变化,说明容器容积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题意;无论是否平衡,反应的ΔH都不变,②不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,③不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,④符合题意。
5.可逆反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),在容积为10 L的密闭容器中进行,开始时加入2 mol N2和3 mol H2,达平衡时,NH3的浓度不可能达到( B )A.0.1 mol·L-1B.0.2 mol·L-1C.0.05 mol·L-1D.0.15 mol·L-1解析:2 mol N2和3 mol H2反应,假设反应能够进行到底,则3 mol H2完全反应,生成2 mol NH3,此时NH3浓度为0.2 mol·L-1,但由于反应是可逆反应,不能进行到底,所以NH3浓度达不到0.2 mol·L-1。
6.可逆反应:2NO 2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志正确的有( B )①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑧NO2的转化率不再随时间改变而改变⑨NO与O2的物质的量之比不再随时间改变而改变⑩n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1A.4个B.5个C.6个D.7个解析:单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2,说明反应v正= v逆,达到平衡状态,①正确;单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,同是正反应方向,②错误;无论反应是否达到平衡状态,反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,③错误;混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,④正确;无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度不变,不能说明达到平衡状态,⑤错误;反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变,⑥正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,⑦正确;NO2的转化率不再随时间改变而改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,⑧正确;不论是否平衡,NO与O2的物质的量之比始终不随时间改变而改变,⑨错误;n(NO2)∶n(NO)∶n(O2)=2∶2∶1,不能说明达到平衡,⑩错误。
7.一定条件下,对于反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。
达平衡时,X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是( D )①c1∶c2=1∶3 ②平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 ③X和Y 的转化率不相等④c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1A.①②B.③④C.①④D.②③解析:分析浓度变化关系:X(g) + 3Y(g) 2Z(g)c(起始) c1 c2 c3c(平衡) 0.1 mol·L-1 0.3 mol·L-10.08 mol·L-1反应方程式中反应物计量数之比为1∶3,所以反应中X和Y必然以1∶3消耗,因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3,故c1∶c2=1∶3,①合理;平衡时,Y和Z的生成速率之比应该和方程式计量数之比相等,故Y和Z的生成速率之比为3∶2,②不合理;由于起始时反应物是按方程式计量数之比配料,故X和Y转化率相等,③不合理;运用极限法,假设Z完全转化为反应物,c1的最大极限值为0.14 mol·L-1,而题设c1>0,反应又是可逆的,故④合理。
8.一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g) (a≠b),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为。
(2)此反应在该条件下达到限度时,反应物的转化率为。
(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是。
A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D.单位时间内消耗a mol N,同时生成b mol ME.混合气体的压强不随时间的变化而变化F.N的转化率达到最大,且保持不变解析:(1)v(M)== mol·L-1·min-1。
(2)开始时反应物N为8 mol,达到限度时N为2 mol,故其转化率为×100%=75%。
(3)因为a≠b,所以当混合气体总物质的量不随时间的变化而变化、容器内气体压强不变时,均可判断反应达到平衡状态;反应物的转化率达最大且保持不变,意味着各组分浓度不再改变,也能说明反应达到平衡状态。
答案:(1) mol·L-1·min-1(2)75% (3)CEF能力提升9.对于反应N 2O4(g)2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数 (NO2)随压强的变化情况如图所示(实线为对应压强下的平衡点),下列说法正确的是( D )A.A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)B.A、B、C、D、E各状态中,v正<v逆的是状态EC.维持p1不变,E→A所需时间为x;维持p2不变,D→C所需时间为y,则x<yD.使E状态从水平方向到达C状态后,再沿平衡曲线到达A状态,从理论上来讲,可选用的条件是从p1突然加压至p2,再由p2无限缓慢降压至p1解析:在有气体参加的反应体系中,增大压强,反应速率增大,A点的压强小于C点,故反应速率v(A)<v(C),A错误;由图像可知,A、B、C表示达到平衡的状态,故v正=v逆,E点表示向正向进行,v正>v逆,D点表示向逆向进行,v正<v逆,B错误;由于p2>p1,故在p2时反应速率大于p1时,因此达到平衡的时间比p1要短,y<x,C错误。
10.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是( C )A.①②B.③④C.②④D.①③解析:①中t1时刻v正仍然在变化,说明没有达到平衡状态,①错误;由于是绝热、恒容密闭体系,随着反应的进行,体系的温度升高,当温度保持不变时,该反应达到平衡状态,②正确;③中t1时刻CO2和CO的物质的量还在变化,说明正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,③错误;④中t1时刻NO的质量分数不再变化,表明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,④正确。
11. 一定条件下反应2AB(g)A 2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( C )A.单位时间内生成n mol A2,同时消耗2n mol ABB.容器内三种气体AB、A2、B2共存C.容器中各组分的体积分数不随时间变化D.AB的消耗速率等于A2的消耗速率解析:生成n mol A2,同时消耗2n mol AB都是正反应,A错误;平衡之前三种气体AB、A2、B2也共存,B错误;容器中各组分的体积分数不随时间变化,说明达到平衡状态了,C正确;AB的消耗速率和A2的消耗速率之比等于2∶1时达到平衡状态,D错误。
12. 在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:甲:C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)现有下列状态:①混合气体平均相对分子质量不再改变②恒温时,气体压强不再改变③各气体组分浓度相等④反应体系中温度保持不变⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍⑥混合气体密度不变⑦单位时间内,消耗水蒸气质量与生成氢气质量比为9∶1其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是( D )A.①②⑤B.③④⑤C.⑥⑦D.④⑤解析:由于乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,压强始终不变,平均相对分子质量始终不变,①、②无法判断乙反应是否达到平衡状态,故①②错误;各气体组分浓度相等,不能判断各组分的浓度不变,无法证明达到了平衡状态,故③错误;反应体系中温度保持不变,说明正、逆反应速率相等,达到了平衡状态,故④正确;断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正、逆反应速率相等,达到了平衡状态,故⑤正确;由于乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,容器的容积不变,所以密度始终不变,无法判断乙是否达到平衡状态,故⑥错误;消耗水蒸气质量与生成氢气质量表示的都是正反应,无法判断正、逆反应速率相等,故⑦错误。