1、化学平衡状态题型一可逆反应及其特征1下列反应不属于可逆反应的是()ASO2溶于水和H2SO3分解BH2跟I2化合成HI和HI分解CSO2跟O2化合成SO3和SO3分解DNH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl解析：选D在相同条件下，既能正向进行又能逆向进行的化学反应称为可逆反应，条件是判断的关键。D中正、逆反应的条件不同，不是可逆反应。2在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D随着反应的进行，
2、正反应速率逐渐减小，最后不变解析：选B在一定条件下，反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物的浓度降低，因可逆反应不能进行到底，则正反应速率最后不变但不为零，B错误，D正确；随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率逐渐增大，最后不变，正、逆反应速率相等，C正确。3在一个恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0 molL1、1.0 molL1、0.5 molL1，当反应达到最大限度时，可能出现的数据是()Ac(SO3)1.5 molL1Bc
3、(O2)c(SO3)0.75 molL1Cc(O2)1.25 molL1Dc(SO2)c(SO3)1.5 molL1解析：选DA项，该反应为可逆反应，不能完全转化，则c(SO3)1.5 molL1，错误；B项，某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为1.0 molL1、1.0 molL1、0.5 molL1，SO3的浓度增大0.25 molL1变为0.75 molL1，此时转化的氧气为0.125 molL1，此时c(O2)1.0 molL10.125 molL10.875 molL1，错误；C项，该反应为可逆反应，不能完全转化，结合上述分析可知，c(O2)1.25 molL1，错误；D项，
4、由S原子守恒可知，c(SO2)c(SO3)1.5 molL1，正确。题型二化学平衡状态4已知：K3Fe(CN)6溶液是检验Fe2的试剂，若溶液中存在Fe2，将产生蓝色沉淀。将0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明下列溶液中存在化学平衡“2Fe32I2Fe2I2”的是()实验编号实验操作实验现象滴入KSCN溶液溶液变红色滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成滴入K3Fe(CN)6溶液有蓝色沉淀生成滴入淀粉溶液溶液变蓝色A. B和C和 D和解析：选A设溶液体积各为1 L，则n(I)0.2 mol，n(Fe3)0.1 mol
5、，故I过量，故溶液中一定有I、Fe2、I2。要证明溶液中存在化学平衡“2Fe32I2Fe2I2”，只需证明溶液中还存在Fe3即可。5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：N23H22NH3，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：选C达到化学平衡时，各组分的浓度不再变化。6一定条件下，反应2A(g)2B(g
6、)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2n mol B，同时消耗3n mol CB容器内压强不随时间变化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：选D此反应是反应前后气体的体积和总质量不变的反应，只要反应一开始，其气体的总压强、总物质的量、密度均不随时间变化，故气体的总压强、气体的密度不变，不能说明达到平衡状态。A项中均表示逆反应速率，不能说明达到平衡状态；D项中单位时间内生成2n mol A，则消耗n mol D，同时生成n mol D，则正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态。7在一定
7、温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是()Ac(SO2)c(O2)c(SO3)212B容器内的压强不再改变CSO2的转化率不再改变DSO3的生成速率与SO3的消耗速率相等解析：选Ac(SO2)c(O2)c(SO3)212，只能说明某一时刻各物质的浓度之间的关系，不能说明各物质的物质的量浓度不变，A错误；该反应为反应前后气体的体积发生变化的反应，容器内的压强不再改变时，说明气体的物质的量也不再发生变化，反应达到平衡状态，B正确；SO2的转化率不再改变，说明各组分物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确；SO3的生成速率与
8、SO3的消耗速率相等，说明正、逆反应的速率相等，反应达到平衡状态，D正确。8在200 时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到容积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)Hc kJmol1(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化学反应速率_最大，而_最小(为零)。(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)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v正_，而v逆_。(以上填“增大”“减小”或“不变”)(3)当反应进行到v正与v逆_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
9、的总物质的量为_mol，此时放出的热量Q_c kJ(填“”“”或“”)。解析：(1)根据定义c即可求出各自的浓度。浓度越大，反应速率越大。因此刚开始时正反应速率最大，逆反应速率最小。(2)该反应在反应前后分子数相等，混合物总物质的量始终为3 mol；该反应为可逆反应，不可能进行完全，放出的热量小于c kJ。答案：(1) molL1 molL10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等3v(逆)，没有达到平衡状态，B错误；2NM，t3时达到平衡状态，v正(M)v逆(N)12，C错误；达到平衡后，各物质的浓度不再发生变化，因此t3后的单位时间段内，各物质的浓度变化量为0，D正确。10工业上常用
10、煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是()A单位时间内消耗2 mol CO的同时生成2 mol CO2B两个HO键断裂的同时有一个HH断裂C反应容器内的压强不再发生变化D混合气体的相对分子质量不发生变化解析：选BA项描述的反应速率都是v正，无法判断是否达到平衡；B项说明H2O的分解速率(v正)与H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)v逆(H2O)，能判断反应达到平衡；C项，由于该反应在反应前后气体的物质的量不变，故压强始终不变，不能说明反应达到平衡；D项，混合气体的质量不变，物质的量
11、不变，反应前后混合气体的相对分子质量不变，故不能说明反应达到平衡状态。11可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在恒容密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2；单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO；用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为221的状态；混合气体中不变；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；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABC D解析：选B单位时间内生成n mol O2等效于消耗2n mol NO2，同时生成2n mol NO2，正、逆反应速率相等，达到平衡状
12、态，正确；单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO，都表示的是正反应速率，错误；正反应速率不一定等于逆反应速率，无法判断是否达到平衡状态，错误；混合气体中不变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确；混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，正确；恒容密闭容器，且反应中气体总质量不变，故混合气体的密度一直不变，错误；该反应是反应前后气体体积变化的反应，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确。12在容积为4 L的刚性密闭容器中，进行可逆反应：X(g)2Y(g)2Z(g)并达到平衡，在此过程中，以Y的
13、浓度改变表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分的面积表示()AX的浓度的变化 BY的物质的量的变化CZ的浓度的变化 DZ的物质的量的减少解析：选C由v可知，v正与t的乘积为浓度减小量，v逆与t的乘积为浓度增加量，cv正tv逆tSabdOSbOd，所以阴影部分的面积为Y的浓度的变化，Y浓度的变化也等于Z浓度的增加，为X浓度减小的2倍，C项正确。13在密闭容器中发生反应：A(g)2B(s)xC(g)，达到平衡后减小压强，10 s后A的浓度减小2 molL1。下列说法中正确的是()Ax一定大于3Bv(A)0.2 molL1s1C增加B的量，反应速率加快DA的转化率降低解析
14、：选B减小压强，任何气体物质的浓度都减小，与化学方程式中各物质的化学计量数无关，不能确定x的值，A项错误；v(A)0.2 molL1s1，B项正确；B是固体，增加B的量，化学反应速率不变，C项错误；不能确定平衡移动的方向，因此也就不能确定A的转化率是升高还是降低，D项错误。14一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，10 min 时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。(1)反应生成了_mol SO3，v(SO2)_。(2)平衡时SO3的浓度是_，SO2的转化率是_。(3)平衡时容器内气体的总
15、物质的量为_mol。(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是_(填序号)。体系内压强不再改变容器内气体的密度不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变v正(SO3)2v逆(O2)n(SO3)n(O2)n(SO2)212解析： 2SO2O22SO3开始： 5 mol 3 mol 0变化： 3 mol 1.5 mol 3 mol平衡： 2 mol 1.5 mol 3 mol则平衡时SO3的浓度为0.3 molL1，v(SO2)0.03 molL1min1，SO2的转化率为100%60%，平衡时混合气体的总物质的量为2 mol1.5 mol3 mol6.5 mol。(4)根据反应方程式知：中体系压强不变，说明反应已达平衡状态；中容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变不能说明反应已达平衡状态；中混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应已达平衡状态；表示v正v逆，说明反应已达平衡状态；中三者的物质的量之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。答案：(1)30.03 molL1min1(2)0.3 molL160%(3)6.5(4)