2.3.1 化学平衡状态的建立及标志

课时训练7化学平衡状态的建立及标志

基础夯实

1.下列反应一般认为是不可逆反应的是()

A.SO2溶于水

B.H2与I2反应生成HI

C.Cl2溶于水

H2O的反应

2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是()

A.c1∶c2=3∶1

B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3

C.X、Y的转化率不相等

的取值范围为0

1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C两项不正确;平衡时Y 生成表示逆反应,Z生成表示正反应且v Y(生成)∶v Z(生成)应为3∶2,B项不正确;由可逆反应的特点可知0

3.在一定温度下,将等物质的量的CO和水蒸气通入恒容密闭容器中,发生如下反应:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一段时间后反应达到平衡。对该平衡状态描述正确的是()

A.正反应速率等于0

B.正反应速率大于逆反应速率

C.正反应速率等于逆反应速率

,v(正)=v(逆)≠0,故选C。

4.298 K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-1,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()

A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kJ

B.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ

C.反应放出的热量始终小于92.4 kJ

1 mol H2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ

,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项正确。

5.下列说法可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()

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.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

N≡N键断裂的同时,有6个H—N键形成

项中表示的反应方向相反,且v(正)=v(逆)≠0,符合题意;B、D两项中表示的反应方向相同,故B、D两项不符合题意;C项中N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2时未必达到平衡。

6.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L-1、

0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()

A.X2为0.3 mol·L-1,Y2为0.9 mol·L-1

B.Y2为1.0 mol·L-1

C.X2为0.3 mol·L-1,Z为0.2 mol·L-1

1.0 mol·L-1

,故解这类题目时要善于利用极值法;另外,此题的易错点是

在将选项中所有物质浓度列出来时,易忽略原子是否守恒。此题的解法为:

X2(g)+3Y2(g)2Z(g)

: 0.2 0.6 0.4

: 0 0 0.8(设反应正

向进行彻底)

: 0.4 1.2 0(设反应逆向

进行彻底)

据可逆反应的含义知:0

7.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应A(s)+2B(g)

C(g)+D(g)已达平衡的是()

A.混合气体的压强

B.混合气体的密度

C.A的物质的量浓度

,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各

种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。由于该反应是气体物质的量

不变的反应,所以,混合气体的压强、混合气体的总的物质的量不变,A、D两项不符合题意。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在没达到平衡前,容积始终是不变的,但气体的质量

是变化的,所以B项可以说明已达平衡,符合题意,因此答案选B。

答案:B

8.在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是()

A.N2O4和NO2的分子数比为1∶2

B.N2O4和NO2的浓度相等

C.平衡体系的颜色不再改变

1 mol N2O4变为NO2的同时,有

2 mol NO2生成

、B两项不能说明可逆反应已达平衡;C项颜色不变可作为平衡判据;D项中表示的速率方向一致,不能判定反应达到平衡。

9.如图是可逆反应X2+3Y22Z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.O~t1,c(Z)在减小

C.t2~t3,反应不再进行

,各物质的浓度不再发生变化

v-t图像,对于该可逆反应,t1时刻,正、逆反应都在进行,O~t1时段,v(正)>v(逆),c(Z)在增大;t2时刻,v(正)=v(逆),说明反应达到化学平衡状态:t2~t3时段,反应仍在进行,但由于v(逆),所以各物质的浓度不再发生变化。

10.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:

(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是。用O2表示从0~2 s内该反应的平衡速率

v=。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是。

a.v(NO2)=2v(O2)

b.容器内压强保持不变

c.v逆(NO)=2v正(O2)

,n(NO)=0.007 mol,此时n(NO2)=0.013 mol,其浓度变化量为0.006 5 mol·L,所以表示NO2变化的曲线是b。在(2)中,a表示的是同一方向的速率,在任何时候都成立,而d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。

1.5×10-3 mol·(L·s)-1(2)bc

能力提升

11.500 ℃时,有如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH<0。(导学号52110079)

(1)把2 mol SO2和1 mol O2放入恒容的密闭容器中,判断该反应达到平衡状态的标志是

(填字母)。