1、化学平衡状态化学平衡的移动1.在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时,不能表明该反应已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.混合气体的平均相对分子质量D.【解析】选B。该反应在恒温、恒容条件下进行,气体物质的质量不变,密度始终不变,与反应是否达到平衡状态无关,B项符合题意;该反应为气体分子数减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,压强减小,当压强不变时,说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;反应过程中气体总质量不变,气体总物质的量减小,混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变时,说明反应达到
2、平衡状态,C项不符合题意;=Q,Q表示浓度商,当浓度商保持不变时,说明反应达到平衡状态,D项不符合题意。2.(2019昆明模拟)在恒容密闭容器中,可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol C单位时间内生成n mol CO2的同时生成2n mol COCO2 、CO的物质的量浓度之比为12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C的质量不再改变的状态A.B.C.D.【解析】选B。化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,则生
3、成二氧化碳和生成C都是逆反应,其速率之比始终等于化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,错误;单位时间内生成n mol CO2 的同时生成2n mol CO,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确;CO2、CO的物质的量浓度之比决定于开始加入的多少和反应程度,与平衡状态无关,错误;C为固体,平衡正向移动,气体质量增大,逆向移动,气体质量减小,所以混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态,正确;反应前后气体物质的量不同,所以压强不变说明反应达到平衡状态,正确;C的质量不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确。3.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实
4、现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=-115.6 kJmol-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是()A.气体的质量不再改变B.氯化氢的转化率不再改变C.断开4 mol HCl键的同时生成4 mol HO键D.n(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O)=4122【解析】选B。反应物和生成物均为气体,气体的总质量始终不变,A错误;反应正向进行时,HCl的转化率升高;反应逆向进行时,HCl的转化率降低,当HCl的转化率不再改变时,可以说明可逆反应达到平衡状态,B正确;断开4 mol HCl键和生成
5、4 mol HO键均表示正反应方向的反应速率,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C错误;达到平衡状态时,各反应物和生成物的物质的量保持不变,但各物质的物质的量之比不一定等于对应的化学计量数之比,D错误。【加固训练】1.(2019赤峰模拟)一定条件下,在四个恒容密闭容器中分别进行下列反应,其中依据“容器内气体压强不变”可判定该反应达到平衡状态的是()A.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)B.C(s)+CO2(g)2CO(g)C.2HI(g)H2(g)+I2(g)D.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)【解析】选B。 A、C、D选项中,反应前后气体体积均不发生改变,所以在
6、恒容密闭容器中任何状态压强均不发生改变,故只有B正确。2.下列说法中可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有1个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成【解析】选C。NN、HH键断裂、NH键形成都代表正反应,B、D不能判断反应是否达到平衡,NN键断裂代表正反应,NH键断裂、HH键形成代表逆反应,而且正、逆反应速率符合化学计量数之比,C可以证明该反应已达到平衡状态。3.(2019聊城模拟)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO,发生如下反应:O2(g)+2NO(g)2NO2(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O2、NO、NO2的浓度之比为122D.单位时间内生成1 mol O2,同时生成2 mol NO2【解析】选C。A,该反应气体分子数目有变化,当容器内压强不随时间变化时,必达平衡;B必达平衡;C中,其比例是反应方程式中的化学计量数比,不能反映量已固定,所以,不一定是平衡状态;D,O2的生成是逆向反应,生成NO2是正向反应,比例12与化学方程式化学计量数相符,必是平衡状态。
