1、第三节 化学平衡第 1课时 化学平衡状态A 组1.下列各组两个反应互为可逆反应的是( )2H 2+O2 2H2O 与 2H2O 2H2+O2H 2SO4(浓)+2HBr 2H2O+Br2+SO2与 Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO42NO 2 N2O4 与 N2O4 2NO22SO 2+O2 2SO3 与 2SO3 2SO2+O2A. B.C. D.解析:可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。答案:C2.已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是( )A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低B.使用高效催化剂
2、可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO 的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗 CO 和 CO2 的物质的量相等时,反应达到平衡解析:不管是吸热反应还是放热反应,温度升高,正、逆反应速率均增大,温度降低,正、逆反应速率均减小,A 项错。催化剂可同等程度地提高正、逆反应速率。答案:A3.一定温度下,对可逆反应 A(g)+2B(g) 3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是( )A.C 生成的速率与 C 分解的速率相等B.单位时间内消耗 a mol A,同时生成 3a mol CC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化解析:单位时间内消耗 amolA,同时生成 3amol
3、C,同为正反应方向,不能说明反应达到平衡状态;反应前后气体体积不变,故容器内的压强和混合气体的物质的量始终不变。答案:A4.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) Hv(逆)的点是( )A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点解析:此坐标的纵轴表示的是 NO 的转化率,横轴表示温度,曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率,从 c 点作纵轴的平行线与曲线交于一点 ,这表示若想达到 c 点对应温度的平衡状态,需要转化更多的 NO,表示 c 点未达到平衡状态,即 v(正)v(逆)(反应向正反应方向进行)。答案:C3.已知 N2O4(g) 2
4、NO2(g) H0,现将 1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是( )解析:B 项,对于一个特定反应, H 固定不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;C项,在 t1 时刻,2v 正 (N2O4)=v 逆 (NO2)反应达到平衡状态。答案:B4.在一定条件下,将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体混合于固定容积为 2 L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min 末该反应达到平衡,生成 0.8 mol D,并测得 C 的浓度为 0.2 molL-1。下列判断错误的是( )A.x=1B.2 m
5、in 内 A 的反应速率为 0.3 mol(Lmin)-1C.B 的转化率为 50%D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应达到平衡状态解析:设 B 转化的物质的量为 a3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)起始(mol) 3 1 0 0转化 3a a xa 2a平衡 3-3a 1-a xa 2a由题意得:2a=0.8mol a=0.4mol =0.2molL-1 x=1,A 正确。B 项,v (A)=2=0.3molL-1min-1。C 项,(B)= 100%=40%。D 项,由于气体的总322=30.422 1物质的量只有在平衡时才保持不变,所以平均相对分子质量不变能说明该
6、反应达到平衡状态。答案:C5.698 K 时,向 V L 的密闭容器中充入 2 mol H2(g)和 2 mol I2(g),发生反应:H 2(g)+I2(g)2HI(g) H=-26.5 kJmol-1,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:(1)V= 。 (2)该反应达到最大限度的时间是 ,该时间内平均反应速率 v(HI)= 。 (3)该反应达到平衡状态时 , (填“吸收”或“ 放出”)的热量为 。 解析:(1)由图知初始反应时,c(H 2)=c(I2)=1molL-1,而加入的 H2 和 I2 的物质的量均为 2mol,所以 V=2。(2)由图知反应达到最大限
7、度即达到化学平衡的时间为 5s,v(HI)= =0.316mol(Ls)-1。1.58-15(3)可逆反应从正反应开始达到化学平衡,所以放出热量。由反应:H 2(g)+I2(g) 2HI(g) H=-26.5kJmol -1,达到平衡时共生成 n(HI)=1.58molL-12L=3.16mol,所以放出的热量为 3.16mol=41.87kJ。26.52答案:(1)2 (2)5 s 0.316 mol(Ls) -1(3)放出 41.87 kJ6.(1)在一定条件下 ,可逆反应达到平衡状态的本质特征是 ,下列关系中能说明反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)已经达到平衡状态的是 。 A
8、.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)(2)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变 ,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。能说明反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有 ; 能说明反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有 ; 能说明反应 2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的有 。 解析:(2)由于在恒容条件下发生反应,反应在反应前后气体的质量不变 ,因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应是一个气体体积不变的反应,反应前后气体的压强保持不变,也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。中无有色气体,因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等 C(2)abc abe abce
