高中化學(xué)人教版選修四導(dǎo)學(xué)案：第二章《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》第三節(jié) 第1課時(shí)

高中化學(xué)課程PAGEPAGE12第三節(jié)化學(xué)平衡第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.通過溶解和結(jié)晶過程的分析，了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，理解并會判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。一化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與特征1.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，可分為可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)。判斷下列反應(yīng)，屬于可逆反應(yīng)的是①②⑤⑥⑦。①二氧化硫的催化氧化②氮?dú)夂蜌錃獾幕息鬯碾娊猗芸扇嘉锏娜紵莅睔馊苡谒蘼葰馊苡谒叨趸蚝退姆磻?yīng)⑧三氧化硫和水的反應(yīng)⑨鐵置換硫酸銅溶液中的銅2.在一定條件下，把1molN2和3molH2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)要求填表：N2＋3H22NH3反應(yīng)物濃度v正生成物濃度v逆開始時(shí)c(N2)最大c(H2)最大最大00進(jìn)行中c(N2)減小c(H2)減小減小增大增大平衡時(shí)c(N2)不變c(H2)不變不變不變不變3.請用速率—時(shí)間(v－t)圖像表示出以上過程：。歸納總結(jié)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。2.化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征可以概括為逆、等、動(dòng)、定、變，即：(1)逆：研究的對象是可逆反應(yīng)。(2)等：化學(xué)平衡的條件是v正和v逆相等。(3)動(dòng)：化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)反應(yīng)并未停止。(4)定：當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一定值。(5)變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生改變，并在新條件下建立新的平衡。1.在200℃時(shí)，將1molH2(g)和2molI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－ckJ·mol－1(1)反應(yīng)剛開始時(shí)，由于c(H2)＝，c(I2)＝，而c(HI)＝，所以化學(xué)反應(yīng)速率最大，而最小(為零)。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)，c(I2)，而c(HI)，從而化學(xué)反應(yīng)速率v正，而v逆。(以上均填“增大”、“減小”或“不變”)(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到v正與v逆時(shí)，此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡。若保持外界條件不變時(shí)，反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為mol。此時(shí)放出的熱量Q(填“＝”、“>”或“<”)ckJ。答案(1)eq\f(1,V)mol·L－1eq\f(2,V)mol·L－10v正v逆(2)減小減小增大減小增大(3)相等3<解析(1)根據(jù)c＝eq\f(n,V)即可求出各自的濃度。(3)該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變，所以混合物總物質(zhì)的量仍為3mol。因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行完全，所以放出的熱量小于ckJ。二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法1.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的特征之一是v正＝v逆≠0。在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是②③④。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成3nmolB②生成C的速率與C分解的速率相等③3v正(A)＝v逆(B)④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成2nmolC2.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的另一特征是反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。當(dāng)下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是②④。①混合氣體的總物質(zhì)的量②B的物質(zhì)的量濃度③容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)④混合氣體的密度歸納總結(jié)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，v正＝v逆。①對同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；②對不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。2.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法(1)對于純氣體反應(yīng)，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)：①若m＋n≠p＋q，恒溫恒容下氣體的總物質(zhì)的量不變、總壓強(qiáng)不變、平均相對分子質(zhì)量不變和恒溫恒壓下氣體的密度不變都可以說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；②若m＋n＝p＋q，不管是否達(dá)到平衡狀態(tài)，氣體總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量始終保持不變，從而平均摩爾質(zhì)量(相對分子質(zhì)量)、氣體密度均保持不變(eq\x\to(M)r＝m/n，ρ＝m/V)，因此這五項(xiàng)都不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)。(2)對于有固體或液體物質(zhì)參與的反應(yīng)，如aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)：①氣體質(zhì)量不變?達(dá)到平衡；②若b≠c＋d，則n氣、eq\x\to(M)氣、p總、ρ不變均說明已達(dá)到平衡；③若b＝c＋d，則n氣、p總不變不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，eq\x\to(M)氣、ρ不變能說明已達(dá)到平衡。(3)對于有色物質(zhì)參加的反應(yīng)，體系的顏色保持不變，說明已達(dá)到平衡狀態(tài)。(4)對于隔熱反應(yīng)，體系溫度保持不變，說明已達(dá)到平衡狀態(tài)。2.可逆反應(yīng)：2NO22NO＋O2在恒容的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.全部答案A解析依據(jù)v正＝v逆≠0判斷：①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)必消耗2nmolNO2，①能說明反應(yīng)已達(dá)平衡；②描述均是正方向，無法判斷；③無論反應(yīng)是否達(dá)平衡，均有此關(guān)系；④NO2為紅棕色的氣體，顏色不變能說明反應(yīng)體系中NO2濃度一定，已達(dá)到平衡；⑤因ρ＝eq\f(m,V)，反應(yīng)前后，m、V均不變，ρ也不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡；這是一個(gè)不等體反應(yīng)，⑥⑦均能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。3.能證明反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)消耗nmolI2③反應(yīng)速率2v(H2)＝2v(I2)＝v(HI)④溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化⑤溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化⑥溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化A.①③B.②⑥C.③⑥D(zhuǎn).④⑤答案B解析本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，意在考查學(xué)生對化學(xué)平衡相關(guān)概念的理解與應(yīng)用能力。達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度之比與反應(yīng)開始時(shí)加入的物質(zhì)的量有關(guān)，因此各物質(zhì)的濃度之比不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，①錯(cuò)；H2和I2均為反應(yīng)物，且化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，故②正確；③中的速率關(guān)系在任何時(shí)刻都成立，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡無關(guān)；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)始終不變，溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變，因此壓強(qiáng)和混合氣體的密度不能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，④和⑤錯(cuò)；碘蒸氣的多少?zèng)Q定了混合氣體顏色的深淺，顏色不再變化，說明已達(dá)平衡狀態(tài)，⑥正確。1.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的條件是()A.逆反應(yīng)停止進(jìn)行B.反應(yīng)物與生成物的濃度相等C.正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進(jìn)行D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等答案D2.一定條件下，將A、B、C三種物質(zhì)各1mol通入一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A＋B2C，達(dá)到平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量可能是()A.1.5molB.1molC.0.5molD.0答案B解析可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，若反應(yīng)正向進(jìn)行徹底，則剩余B0.5mol；若反應(yīng)逆向進(jìn)行徹底，則剩余B1.5mol。故平衡時(shí)，0.5mol<n(B)<1.5mol。3.一定溫度下，在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變化B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C.X的分解速率與Y的消耗速率相等D.單位時(shí)間內(nèi)生成1molY的同時(shí)生成2molX答案C解析X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時(shí)，才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。4.在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量C.A的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量答案B解析因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應(yīng)正向移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。5.(1)在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是，下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母序號)。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)(2)在一定溫度下的恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，一些宏觀物理量恒定不變：a.各物質(zhì)的濃度不變，b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，d.容器內(nèi)氣體密度不變，e.容器內(nèi)氣體顏色不變。①能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有；②能說明反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有；③能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有。(3)已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。答案(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等C(2)①abc②abe③abce(3)B解析(2)由于在恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)①②③在反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，因此不能用氣體的密度變化來判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。反應(yīng)②是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)保持不變，也不能用壓強(qiáng)的變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。①中無有色氣體，因此不能用氣體的顏色變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。(3)B項(xiàng)，對于一個(gè)特定反應(yīng)，ΔH固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；C項(xiàng)，在t1時(shí)刻，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。40分鐘課時(shí)作業(yè)[經(jīng)典基礎(chǔ)題]題組1可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與特征1.下列反應(yīng)中，屬于可逆反應(yīng)的是()①N2＋3H2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))2NH3,2NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))3H2＋N2②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3③CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))CH3CH2OH④2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl,2NaCleq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑A.只有① B.①②③C.①②③④ D.①③④答案A解析可逆反應(yīng)是指在同一條件下既向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，符合此條件的只有①。2.在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯(cuò)誤的是()A.開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定答案B解析化學(xué)平衡建立過程中，反應(yīng)物濃度逐漸減小，故正反應(yīng)速率逐漸減小，生成物濃度逐漸增大，故逆反應(yīng)速率逐漸增大，當(dāng)二者相等時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)，但都不為零。3.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A.14CO2 B.14CO2、14COC.14CO2、14CO、14C D.14CO答案C解析14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時(shí)，逆反應(yīng)14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進(jìn)行，故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。題組2化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志4.對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是()A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)＝5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)，消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增大容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系：2v正(NH3)＝3v正(H2O)答案A解析A項(xiàng)，表明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，任何情況下消耗xmolNH3，必生成xmolNO；C項(xiàng)，減壓時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均減??；D項(xiàng)，反應(yīng)速率關(guān)系應(yīng)為3v正(NH3)＝2v正(H2O)。5.工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得氫氣，其中一步反應(yīng)的原理為CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)＋H2(g)，下面選項(xiàng)的條件中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol的CO同時(shí)生成2mol的CO2B.兩個(gè)H—O鍵斷裂的同時(shí)有一個(gè)H—H鍵斷裂C.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化D.混合氣體的相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化答案B解析A項(xiàng)描述的反應(yīng)速率都是v正，無法判斷是否達(dá)到平衡；B項(xiàng)說明H2O的分解速率(v正)與H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)＝v逆(H2O)，能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡；C項(xiàng)，由于該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故壓強(qiáng)始終不變，不能說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)，混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后混合氣體的相對分子質(zhì)量不變，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。6.下列說法中，可以證明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂C.3個(gè)H—H鍵形成的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成答案A解析B項(xiàng)，指的是正反應(yīng)速率；C項(xiàng)，指的是逆反應(yīng)速率；D項(xiàng)，指的是正反應(yīng)速率。7.可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.av正(A)＝bv正(B) B.bv正(A)＝av逆(B)C.av正(C)＝cv正(A) D.av正(A)＝bv逆(B)答案B解析當(dāng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。正、逆反應(yīng)速率相等有以下幾種表現(xiàn)形式：①若用同一物質(zhì)表示：v正＝v逆；②若用不同物質(zhì)表示v逆∶v正＝化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。根據(jù)化學(xué)方程式中A、B、C間的計(jì)量關(guān)系，可知上述四個(gè)選項(xiàng)中，只有bv正(A)＝av逆(B)表示正、逆反應(yīng)速率相等。8.在一個(gè)不傳熱的固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))達(dá)到平衡時(shí)的標(biāo)志是()①體系的壓強(qiáng)不再改變②體系的溫度不再改變③各組分的濃度不再改變④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反應(yīng)速率vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q⑥單位時(shí)間內(nèi)mmolA斷鍵的同時(shí)有pmolC也斷鍵A.③④⑤⑥ B.①③④⑤C.②③④⑥ D.①③④⑥答案C解析由于m、n、p、q的關(guān)系未知，所以壓強(qiáng)不變不能作為平衡的標(biāo)志；在整個(gè)平衡建立過程中，速率之比均等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。9.一定條件下，在恒容密閉容器中，能表示反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ，同時(shí)生成2nmolYA.①②B.①④C.②③D.③④答案C解析①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；④中關(guān)系說明v逆＞v正，反應(yīng)沒有達(dá)到平衡。10.在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.x＝1B.2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1C.B的轉(zhuǎn)化率為50%D.若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)答案C解析3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)起始mol3100轉(zhuǎn)化mol3aaxa2a平衡(mol)3－3a1－axa2a由題意得：2a＝0.8mol，a＝0.4mol。eq\f(xa,2L)＝0.2mol·L－1，x＝1，A正確；B項(xiàng)，v(A)＝eq\f(3a,2L×2min)＝eq\f(3×0.4mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1；C項(xiàng)，α(B)＝eq\f(a,1mol)×100%＝40%；D項(xiàng)，由于氣體的總物質(zhì)的量只有在平衡時(shí)才保持不變，所以平均相對分子質(zhì)量不變能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。[能力提升題]11.在地殼中SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－148.9kJ·mol－1(1)如果該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)(填字母)。a.2v正(HF)＝v逆(H2O)b.v(H2O)＝2v(SiF4)c.SiO2的質(zhì)量保持不變d.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物(2)若反應(yīng)容器容積為2.0L，反應(yīng)時(shí)間8.0min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g·L－1，在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為。答案(1)bc(2)0.0010mol·L－1·min－1解析(1)平衡時(shí)，a項(xiàng)，v正(HF)＝2v逆(H2O)，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，只是轉(zhuǎn)化的生成物與分解的生成物相等，并不是不再轉(zhuǎn)化，錯(cuò)誤。(2)密度增大了0.12g·L－1，說明質(zhì)量增加了0.24g，根據(jù)差量法可知增加的質(zhì)量相當(dāng)于SiO2的質(zhì)量，即為0.24gSiO2，其物質(zhì)的量為0.004mol，則轉(zhuǎn)化的HF為0.016mol，HF的反應(yīng)速率為eq\f(0.016mol,2.0L×8.0min)＝0.0010mol·L－1·min－1。12.在2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＜0，n(NO)隨時(shí)間的變化如下表：時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下圖中表示NO2的變化的曲線是。用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝。(2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.v(NO2)＝2v(O2)B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變C.v逆(NO)＝2v正(O2)D.容器內(nèi)密度保持不變答案(1)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(2)BC解析(1)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n(NO)＝0.007mol，此時(shí)n(NO2)＝0.013mol，其濃度變化量為0.0065mol·L－1，所以表示NO2的變化曲線是b；0～2s內(nèi)v(NO)＝eq\f(0.020mol－0.008mol,2L×2s)＝0.003mol·L－1·s－1，則v(O2)＝eq\f(1,2)v(NO)＝eq\f(1,2)×0.003mol·L－1·s－1＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。(2)中A表示的是同一方向的速率，在任何時(shí)候都成立，而D中容器的體積及氣體的總質(zhì)量都不變，氣體的密度也始終不變。13.698K時(shí)，向VL的密閉容器中充入2molH2(g)和2molI2(g)，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＝－26.5kJ·mol－1，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：(1)V＝。(2)該反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是，該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)＝。(3)下列說法中可以說明反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2nmolHIB.溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化C.條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化D.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，(填“吸收”或“放出”)的熱量為。答案(1)2(2)5s0.316mol·L－1·s－1(3)A(4)放出41.87kJ解析(1)由圖知