1、1第二章 第三节 化学平衡第 1 课时基 础 巩 固1化学反应 H2(g)I 2(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 )A2 mol H 2已耗尽B3 mol I 2已耗尽CHI 的物质的量等于 4 mol DHI 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，I 2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。2298K 时，合成氨反
2、应的热化学方程式为：N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92.4 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(2017黑龙江牡丹江一中高二月考)工业上常用煤和水作原料经
3、过多步反应制得氢气，其中一步反应原理为 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)，下面选项的条件中可判 催 化 剂 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 HO 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 HO 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
4、，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，2C 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 ，混合气体的相对分子mn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。4(2018宁夏银川)在一定温度下的定容容器中，当下列哪些项不再发生变化时，表明反应 A(g)2B(g)C(g) D(g)已达到平衡状态( C )混合气体的压强 混合气体的密度 B 的物质的量浓度 混合气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量 v(C)与 v
5、(D)的比值 混合气体的总质量 混合气体的总体积A BC D解析：该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，一定温度下的定容容器，随反应正向移动压强降低，当压强不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；反应物和生成物都是气体，总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故错误；随反应正向移动 B 的物质的量浓度减小，当 B 的物质的量浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；该反应为反应前后气体物质的量减小的反应，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混合气体总物质的量不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；反应物和生成物都是气体，总质量不变，随反应正向移动混合气体总物质的量减小，混
6、合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明达到平衡状态，故正确； v(C)与 v(D)的速率关系自始至终都是 11，不能说明达到平衡状态，故错误；反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不发生变化，不能说明达到平衡状态，故错误；容器的容积不变，混合气体总体积不变，不能说明达到平衡状态，故错误；综上正确，选 C。5(2017河南郑州一中高二入学考)下列叙述中可以说明反应 2HI(g)H 2(g)I 2(g)已达平衡状态的是( B )单位时间内生成 n mol H2的同时生成 n mol HI反应体系的颜色不再变化百分组成 w(HI) w(I2)反应速率 v(H2)
7、v(I2) v(HI)12 c(HI) c(H2) c(I2)2 1 1 v 分解 (HI) v 生成 (HI)压强不变A B C D解析：中表示的反应速率的方向相反，但不能满足反应速率之比等于相应的化学计3量数之比；产物中 I2(g)有颜色，当体系的颜色不再发生变化时，说明 I2(g)的浓度不再变化，可以判断反应达到平衡；平衡时各物质的浓度不再发生变化，但各物质的浓度之间不一定满足某种关系，故、不能说明达平衡状态；反应速率之比等于相应的化学计量数之比，因此中的关系是始终成立的，不能说明达平衡状态； v 分解 (HI)、 v 生成 (HI)分别表示正、逆反应速率，二者相等时说明反应达平衡状态；
8、根据反应方程式可知，反应前后气体体积是不变的，因此压强始终是不变的，所以不能说明达平衡状态。6对于恒容密闭容器中发生的可逆反应 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H0，能说明反应达到化学平衡状态的为( C )A断开一个 NN 键的同时有 6 个 NH 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DN 2、H 2、NH 3分子数比为 132 的状态解析：断开 NN 键与生成 NH 键是同一反应方向，A 不对；平均相对分子质量Mr ，反应过程中 m 始终不变，若 Mr不变，则 n 不变，说明反应已达平衡。密闭容器混mn合气体密度始终不变。7在 200时，将 a mol H2和
9、 b mol I2(g)充入到体积为 V L 的密闭容器内，发生反应：I2(g)H 2(g)2HI(g) H0(1)反应刚开始时， c(H2)等于_ _molL1 _， c(I2)等于_ _molL1 _，而aV bVc(HI)等于_0_，所以化学反应速率_ v 正 _最大而_ v 逆 _最小(为 0)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2)_减少_， c(I2)_减少_，而 c(HI)_增大_，从而化学反应速率 v 正 _减小_，而 v 逆 _增大_；(3)当反应进行到 v 正 与 v 逆 _相等_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各
10、组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数及体系的总压强(或各组分的分压)都将_不变_。8(2017湖南长沙一中高二开学考)恒温下，将 a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g)。 催 化 剂 高 温 、 高 压(1)若反应进行到某时刻 t 时， nt(N2)13 mol， nt(NH3)6 mol，则 a_16_。(2)反应达平衡时，混合气体的体积为 716.8 L(标准状况下)，其中 NH3的含量(体积分数)为 25%，平衡时 NH3的物质的量为_8_mol_。(3)原混合气体与平衡时混合气体的
11、总物质的量之比 n(始) n(平)_54_(写出最简整数比，下同)。4(4)达到平衡时，N 2和 H2的转化率之比 (N 2) (H2)_12_。解析：(1)反应进行到 t 时， nt(N2)13 mol， nt(NH3)6 mol，由化学方程式可知，参加反应的 N2的物质的量为 3 mol，故 N2的起始物质的量为 13 mol3 mol16 mol，即a16。(2)反应达平衡时，混合气体的总物质的量为 n(总) 32 mol，其中716.8 L22.4 Lmol 1NH3的物质的量为 32 mol25%8 mol。(3)利用差量法计算N 2(g) 3H 2(g)2NH 3(g) 减少的物质
12、的量起始量/mol 1 3 2 2转化量/mol 4 12 8 8故原混合气体的物质的量为 32 mol8 mol40 mol，原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比为 40 mol 32 mol5 4。(4)由(3)知原混合气体中 H2的物质的量为 40 mol16 mol24 mol，所以达到平衡时，N2和 H2的转化率之比 (N 2) (H 2) 1 2。4 mol16 mol 12 mol24 mol能 力 提 升1模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于 2HBr(g)H 2(g)Br 2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( C )解析：C
13、项说明三种物质共存，是可逆反应。2SO 2在 400600 下的催化氧化：2SO 2O 22SO 3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中错误的是( C )A使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率B在上述条件下，SO 2不可能 100%地转化为 SO3C达到平衡时，SO 2的浓度与 SO3的浓度相等D为了提高 SO2的转化率，应适当提高 O2的浓度解析：催化剂不能提高产率，但能缩短生产周期，提高生产效率，A 项正确；可逆反应中哪种物质也不可能 100%全部转化，B 项正确；达到平衡时，SO 2和 SO3的浓度不变，但不一定相等，C 项不正确；提高 O2的浓
14、度，平衡向右进行，SO 2的转化率提高，D 项正确。3对于密闭容器中的反应：N 2(g)3H 2(g)2NH 3(g) 在 673K、30 MPa 下 n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( A )5A点 a 的正反应速率比点 b 的大B点 c 处反应达到平衡C t1时刻和 t2时刻 c(N2)不同D t1时刻和 t2时刻 N2的转化率不相同解析：物质的量浓度越大，反应速率越大，所以以 a 点正反应速率大于 b 点，故 A 项正确。4可逆反应：2NO 22NO O 2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( A )单位时间内生成 n mol O2的同时生成
15、 2n mol NO2单位时间内生成 n mol O2的同时生成 2n mol NO用 NO2、NO、O 2表示的反应速率的比为 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 BC D全部解析：单位时间内生成 n mol O2的同时必消耗 2n mol NO2，能说明反应已达平衡；描述均是正方向，无法判断；无论反应是否达平衡，均有此关系；NO 2为有颜色的气体(红棕色)，颜色不变能说明 NO2浓度一定，已达到平衡；因 ，反应前后， m、 VmV均不变， 也不变，不能说明反应达到平衡； 这是一个不等积
16、反应，均能说明反应已达平衡。5一定温度下，对于可逆反应 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是( A )A恒容容器内混合气体的密度不再变化BNH 3的生成速率与 H2的生成速率之比为 23C恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化D单位时间内断裂 a mol NN 键，同时断裂 6a mol NH 键解析：反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，体积不变，密度不变。66某体积可变的密闭容器，盛有适量的 A 和 B 的混合气体，在一定条件下发生反应：A3B2C 。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为 V L，其中 C 气体
17、的体积占 10%。下列推断正确的是( A )原混合气体的体积为 1.2V L 原混合气体的体积为 1.1V L 反应达到平衡时气体 A 消耗掉 0.05V L 反应达到平衡时气体 B 消耗掉 0.05V LA B C D解析：设起始 A 和 B 的体积分别为 a L、 b L，A 3B 2C起 始 的 体 积 L a b 0转 化 的 体 积 L 0.05V 0.15V 10%V平 衡 时 体 积 L a 0.05V b 0.15V 10%Va0.05 V b0.15 V10% V V， a b1.1 V。7向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2，一定条件下使反应 SO2(g)NO 2(g
18、)=SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( D )A反应在 c 点达到平衡状态B反应物浓度：a 点小于 b 点C反应物的总能量低于生成物的总能量D t1 t2时，SO 2的转化率：ab 段小于 bc 段解析：A 项反应达到平衡时 v(正) v(逆) ，c 点 v(正) 最大，但未达到平衡；B 项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故 a 点反应物的浓度大于 b 点的；C 项反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D 项随着反应的进行，SO 2的转化率逐渐增大，故 bc
19、段 SO2的转化率大于 ab 段。8(2017吉林长春实验中学高二期中)某化学反应中，反应混合物 A、B、C 的物质的量浓度( c)与时间( t)的关系如下表所示。下列说法正确的是( B )初始 2 min 4 min 6 minc(A)/(molL1 ) 1.45 1.28 1.00 1.00c(B)/(molL1 ) 0.38 0.72 1.28 1.28c(C)/(molL1 ) 0.095 0.18 0.32 0.32A该反应的化学方程式为 A=2BC7B4 min 末 A 的转化率约为 31%C46 min 时，反应停止了D正反应是吸热反应解析：由表格中的数据可知，A 减少，B、C
20、增加，则 A 为反应物，B、C 为生成物，从初始到 2 min，A、B、C 的浓度变化量之比为(1.45 molL1 1.28 molL1 ) (0.72 molL1 0.38 molL1 ) (0.18 molL1 0.095 molL1 )2 4 1，等于化学计量数之比，该反应为 2A4B C，故 A 错误；4 min 末 A 的转化率为100%31%，故 B 正确；4 min 达到化学平衡状态，1.45 molL 1 1.00 molL 11.45 molL 146 min 时，反应没有停止，为动态平衡状态，故 C 错误；由表格中的数据分析判断随着反应的进行，反应物浓度在减小，而反应速率
21、在增大；所以正反应是放热反应，故 D 错误。9在某一容积为 5 L 的密闭容器内，加入 0.2 mol 的 CO 和 0.2 mol 的 H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H0 反应中 CO2的浓度随时间变化情况如下图所示。(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO 的化学反应速率为_0.003_molL1 min1 _，反应达到平衡时 c(H2)_0.03_molL 1 _。(2)判断该反应达到平衡的依据是_(填序号)。CO 减少的速率和 CO2减少的速率相等CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都相等CO、H 2O、CO 2、H 2的浓度都不再发生变化该条件下正、逆反应速率都为零8
