1、课时训练7化学平衡状态的建立及标志一、选择题1.可逆反应达到化学平衡的条件是()A.逆反应停止进行B.反应物与生成物的浓度相等C.正反应与逆反应停止进行D.正反应和逆反应的速率相等解析:对可逆反应来说,当反应进行到一定程度时,v(正)=v(逆)0,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变,该可逆反应达到了化学平衡状态,故D正确。答案:D2.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.正反应速率等于零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D.正反
2、应速率小于逆反应速率解析:当反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)0,故选C。答案:C3.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NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.N2、H2、NH3的分子数之比为132D.1个NN键断裂的同时,有6个HN键形成解析:A中表示的反应方向相反,正确;B、D中表示的反应方向相同,故B、D错误;C中N2、H2、NH3的分子数之比为132时未必达到平衡。答案:A4.在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是()A.A(g)+B(g)C(g)B
3、.A(g)+2B(g)3C(g)C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)D.以上都达到平衡解析:A中反应前后气体物质的量不等,恒温恒容下总压强不变,反应达平衡;B、C反应前后气体物质的量相等,不论是否达到平衡总压强不变。答案:A5.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NO+O22NO2(正反应为放热反应),不能说明已经达到平衡状态的是()A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应容器中压强不随时间的变化而变化C.混合气体颜色保持不变D.混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化解析:该反应是一个反应前后气体物质的量不等的反应,因此混合气体的平均相对分子质量、压强不随时间变化
4、而变化以及颜色保持不变,说明达到平衡。A中表示的速率虽然方向相反,但速率之比不等于方程式计量数之比,故A错。答案:A6.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 molL-1、0.6 molL-1、0.4 molL-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()A.X2为0.3 molL-1,Y2为0.9 molL-1B.Y2为1.0 molL-1C.X2为0.3 molL-1,Z为0.2 molL-1D.Z为1.0 molL-1解析:化学平衡研究的是可逆反应,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
5、,易忽略物质的量是否守恒。此题的解法为:X2(g)+3Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL-1):0.20.60.4平衡浓度(molL-1):000.8(设反应正向进行彻底)平衡浓度(molL-1):0.41.20(设反应逆向进行彻底)据可逆反应的含义知:0c(X2)0.4 molL-1;0c(Y2)1.2 molL-1;0c(Z)0.8 molL-1。答案:D7.在一定温度下,在恒容的密闭容器中进行的可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.C生成的速率和C分解的速率相等B.单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol BC.B的消耗速率与C的消耗速率之比为11D
6、.混合气体密度保持不变解析:A选项是由同种物质的两种速率来判断平衡,因此A对;B与C是由不同反应物的速率表示,而B表示的速率方向一致,所以不对;C表示的速率方向相反,但速率之比不等于计量数之比,所以B、C均不对;反应若是恒容条件下,由于反应物和生成物均为气体,混合气体密度始终保持不变,故D错误。答案:A8.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12B.N2O4和NO2的浓度相等C.平衡体系的颜色不再改变D.单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时,有2 mol NO2生成解析:A、B不能说明可逆反应已达平衡;C颜色不变可作为平衡
7、判据;D中表示的速率方向一致,不能判定反应达到平衡。答案:C9.一定条件下,发生如下反应:2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)在容积不变的密闭容器中进行,达到化学平衡状态的标志是()A.单位时间内生成n mol B,同时消耗3n mol CB.容器内压强不随时间而变化C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D解析:A项中,生成B和消耗C为同一反应方向,因此无法判断;因为该反应为前后气体物质的量保持不变的反应,因此压强、密度都不随时间的变化而变化,故B、C两项均错;D项中用不同物质表示,方向相反,且速率之比等于方程式计量数之比,所以正反应速率等
8、于逆反应速率,故D项正确。答案:D二、非选择题10.下列可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是。单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分含量w(HI)=w(I2)反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)=211温度和体积一定时,生成物浓度不再变化温度和体积一定时,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化解析:该反应是一个反应前后气体物质的量保持不变的反应,因此压强、平均相对分子质量不变不能作为平衡判据。答案:11.在2 L密闭容器内,800 时反应2NO(g)+O
9、2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是。用O2表示从02 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)d.容器内密度保持不变解析:该反应达平衡时,n(NO)=0.007 mol,此时n(NO2)=0.013 mol,其浓度变化量为0.006 5 molL-1,所以表示NO2变化的曲线是b。在(2)中,a表示是同一方向的速率,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。答案:(1)b1.510-3 molL-1s-1(2)bc
