课时作业23：2.3.1 化学平衡状态的建立及标志

第三节 化学平衡第1课时 化学平衡状态的建立及标志1.下列有关可逆反应的说法不正确的是( )A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应B.2HI H 2＋I 2是可逆反应C.2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑互为可逆反应D.可逆反应中反应物和生成物同时存在解析 C 项中两个反应是在不同的条件下进行的，故两个反应不互为可逆反应，不正确。

答案 C2.在一定条件下，将0.3 mol CO 2和0.2 mol H 2通入2 L 密闭容器中，进行反应：CO(g)＋H 2O(g)C O 2(g)＋H 2(g)。

下列关于该反应建立平衡的说法正确的是( )A.反应刚开始时，生成物浓度最大，正反应速率最小B.随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐增大C.达到平衡状态时反应体系中CO 2的浓度为0 mol·L －1D.该反应建立平衡过程中v －t (时间)图像为右图解析 A 项，由于该反应从逆反应开始进行，故反应刚开始时，生成物浓度最大，正反应速率最小，A 项正确；随着反应的进行，生成物浓度逐渐减小，逆反应速率逐渐减小，反应物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐增大，B 项不正确；C 项，该反应不能进行彻底，且起始时n(CO2)＞n(H2)，故平衡时CO2的浓度不可能是0 mol·L－1，C项不正确；D项，该反应建立平衡的过程中，逆反应速率大于正反应速率，且逆反应速率逐渐减小，正反应速率逐渐增大，达到平衡时正、逆反应速率相等，D项不正确。

答案A3.可逆反应N2＋3H22NH3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(N2)＝v正(H2)B.v正(N2)＝v逆(NH3)C.2v正(H2)＝3v逆(NH3)D.v正(N2)＝3v逆(H2)解析达到平衡状态时正、逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。

正、逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的反应速率。

可逆反应中用各种物质表示的反应速率与化学计量数成正比，需将其转换为同一物质表示的速率进行比较。

答案C4．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。

现将1 mol N2O4充入一恒容密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()解析因为容器是恒容的，且反应遵循质量守恒定律，所以整个反应过程中，气体的密度始终保持不变，图像表示有误，且也不能说明反应达到平衡状态，故A 错误；ΔH不随时间的变化而变化，所以焓变不变不能说明已达到平衡状态，故B错误；化学反应达到平衡时正、逆反应速率相等，而图中表示的都是正反应速率，NO2的速率应是N2O4速率的2倍，图像错误，故C错误；开始时正反应速率大于逆反应速率，N2O4的转化率不断增大，当N2O4的转化率不变时，说明正、逆反应速率相等，也说明化学反应达到了平衡状态，故D正确。

答案D5.下列关于物质“反应程度”的说法正确的是()A.一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应，可制备2 mol SO3B.一定条件下，1 mol N2与3 mol H2反应，可制备1 mol NH3C.10 mL 18.0 mol·L －1的H 2SO 4与足量铜加热反应，可制备0.09 mol SO 2D.含4 mol HCl 的浓盐酸与足量MnO 2加热反应，可制备1 mol Cl 2解析 A 错：2SO 2＋O 22SO 3，2 mol SO 2与足量O 2反应得到SO 3的量小于2 mol 。

B 对：N 2＋3H 22NH 3，1 mol N 2与3 mol H 2反应不能进行到底生成NH 3的量小于2 mol ，可以获得1 mol NH 3。

C 错：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ，随着反应的进行，硫酸变稀，Cu 和稀硫酸不反应，则生成的SO 2的物质的量小于0.09 mol 。

D 错：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2 H 2O ，随着反应的进行，盐酸变稀，MnO 2与稀盐酸不反应，且加热过程中HCl 挥发，故生成Cl 2的物质的量小于1 mol 。

答案 B6．在一定温度下，将2 mol NO 2气体通入恒容密闭容器中，发生如下反应：2NO 2(g)N 2O 4(g)。

下列不能说明反应达到平衡状态的是( )A ．N 2O 4的浓度不再改变B ．NO 2的分解速率等于N 2O 4的生成速率C ．混合气体的颜色不变D ．混合气体中NO 2的百分含量不变解析 N 2O 4的浓度不再改变，反应达到平衡状态，A 项不符合题意；NO 2的分解速率和N 2O 4的生成速率均为正反应速率，不能作为达到平衡的标志，B 项符合题意；混合气体的颜色不变，则NO 2的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C 项不符合题意；混合气体中NO 2的百分含量不变，反应达到平衡状态，D 项不符合题意。

答案 B7.在一定量的密闭容器中进行反应：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)。

已知反应过程中某一时刻N 2、H 2、NH 3的浓度分别为0.1 mol·L －1，0.3 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.N 2为0.2 mol·L －1，H 2为0.6 mol·L －1B.N 2为0.15 mol·L －1C.N 2、H 2均为0.18 mol·L －1D.NH3为0.4 mol·L－1解析解答时，应注意两点：(1)可逆反应既可向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行；(2)可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。

对于本题，若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时NH3的浓度应小于0.4 mol·L－1；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时N2的浓度应小于0.2 mol·L－1，H2的浓度应小于0.6 mol·L－1；从题给量的关系易知无论反应进行到什么程度c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此两者不可能同时均为0.18 mol·L－1。

答案B8.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。

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发生：N2＋3H22NH3。

下列有关说法正确的是()A.达到化学平衡时，N2将完全转化为氨B.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、逆反应速率都为零解析当可逆反应达到化学平衡状态时，v正＝v逆≠0，各组分的浓度(或质量)保持不变，但不一定相等。

答案C9.恒温恒容的情况下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是()A.容器内气体的密度不随时间而变化B.容器内的总压强不随时间而变化C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2D.A2、B2、AB的反应速率比为1∶1∶2的状态解析ρ＝mV，m、V始终不变，则ρ始终不变；该反应是等体反应，所以总压强始终不变；单位时间内生成2n mol AB时消耗n mol B2(正向反应速率)，同时生成n mol B2(逆向反应速率)，正、逆反应速率相等，说明反应已达平衡；无论是否达到化学平衡，三者反应速率之比始终为1∶1∶2。

答案C10.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(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各气体组成浓度相等④反应体系中温度保持不变⑤断裂H—O键速率是断裂H—H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()A.①②⑤B.③④⑥C.⑥⑦D.④⑤解析甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数反应，气体相对分子质量、密度、压强都始终不变，①②⑥错误；各组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，③错误；对于任何一个可逆反应，随着反应进行，体系温度会发生变化，当温度不改变时，说明反应达到平衡状态，④正确；生成H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍，经转化，水中H—O键断裂速率等于生成H—O键速率，达到平衡状态，⑤正确；消耗水蒸气与生成氢气是同一方向，不能判断达到平衡状态，⑦错误。

答案D11．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。

①2v(NH3)＝v(CO2)②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中氨气的体积分数不变⑤密闭容器中c(NH3)不变能判断该反应已经达到平衡状态的是()A．②③⑤B．②③④C．①④⑤D．全部解析①没说明正反应速率和逆反应速率，故不能作为判断依据；②密闭容器中总压强与气体物质的量成正比，只有平衡时n(气)不变，故压强不变说明反应已经达到平衡状态；③ρ＝m（气）V，密度不变说明反应达到平衡状态；④n(NH3)∶n(CO2)＝2∶1，故氨气的体积分数为恒值，不能作为判断依据；⑤根据定义，c(NH3)不变说明反应达到平衡状态。

答案A12.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倍解析由曲线可知，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。

横轴t2对应纵轴数值为4，纵轴是物质的量轴，不是速率轴，B不正确。

t3时刻以后，M、N物质的量不再改变，反应达到平衡状态，v(正)＝v(逆)，C不正确。

t1时刻，N的物质的量为6 mol，M的物质的量为3 mol，D正确。

答案D13.实验室中配制碘水，往往是将I2溶于KI溶液中，这样就可以得到浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)＋I－I－3，上述平衡体系中，I－3的物质的量浓度c(I－3)与温度T的关系如图所示(曲线上的任意一点都表示平衡状态)。

(1)在T1、D状态时，v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。