第2課時化學(xué)平衡狀態(tài)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.變化觀念與平衡思想：從可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，認(rèn)識化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。一、可逆反應(yīng)及其特征1．可逆反應(yīng)(1)概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特征2．舉例常見的可逆反應(yīng)(1)SO2＋H2OH2SO3(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(3)Cl2＋H2OHCl＋HClO(4)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(1)H2與O2點(diǎn)燃可以生成水，電解水又可以生成H2與O2，所以兩個反應(yīng)是可逆反應(yīng)()(2)合成氨反應(yīng)中，如果N2過量，則可以使H2完全被消耗()(3)對于可逆反應(yīng)，若加入反應(yīng)物，則反應(yīng)先向正反應(yīng)方向進(jìn)行，停止后再向逆反應(yīng)方向進(jìn)行()(4)可逆反應(yīng)不能完全進(jìn)行，存在一定的限度()(5)已知N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，若1molN2與3molH2充分反應(yīng)，可得到2molNH3()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×1．在容器中充入SO2和18O2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，一段時間后，18O原子存在于哪些分子中？原因是什么？提示SO2、O2、SO3分子中都可能存在。SO2與18O2反應(yīng)生成SO3，所以SO3中有18O原子，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，生成的SO3同時又有部分分解，分解出的SO2和O2中也會有18O原子。2．對于可逆反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，在一密閉容器中充入2molSO2和2molO2，能否生成2molSO3？原因是什么？提示否，要生成2molSO3，必須2molSO2完全反應(yīng)，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，即使O2過量，也不能將SO2完全轉(zhuǎn)化成SO3。3．鉛蓄電池的電池反應(yīng)為：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4＋2H2O鉛蓄電池的放電與充電屬于可逆反應(yīng)嗎？提示不屬于?？赡娣磻?yīng)是在同一條件下，正、逆反應(yīng)同時進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。放電是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，而充電的條件是有外加電源，放電與充電是兩個不同條件下的反應(yīng)，不屬于可逆反應(yīng)。二、化學(xué)平衡狀態(tài)及其特征1．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(以2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3為例)(1)在一定條件下，把1molO2和2molSO2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：O2＋2SO2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3反應(yīng)物濃度v正c(SO3)v逆開始時c(O2)最大c(SO2)最大最大00進(jìn)行中c(O2)減小c(SO2)減小減小增大增大平衡時c(O2)不變c(SO2)不變不變不變不變(2)用濃度—時間(c－t)、速率—時間(v－t)圖像表示以上過程(補(bǔ)充完整圖像，t1之后為平衡狀態(tài))，在圖1中標(biāo)出各曲線代表物質(zhì)的化學(xué)式。答案2．化學(xué)平衡狀態(tài)的概念當(dāng)外界條件不變時，可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間而發(fā)生變化，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)只有可逆反應(yīng)才存在平衡狀態(tài)()(2)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果()(3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率都為0()(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)物和生成物的濃度相等()(5)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×1．在一定條件下，可逆反應(yīng)2A(g)B(g)＋3C(g)，在下列幾種狀態(tài)中，達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。①正反應(yīng)速率v(A)＝2mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(A)＝2mol·L－1·min－1②正反應(yīng)速率v(A)＝2mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(B)＝1mol·L－1·min－1③正反應(yīng)速率v(A)＝2mol·L－1·min－1，正反應(yīng)速率v(B)＝1mol·L－1·min－1④正反應(yīng)速率v(A)＝2mol·L－1·min－1，逆反應(yīng)速率v(C)＝2mol·L－1·min－1對比②③，對比②④分別可得出利用反應(yīng)速率判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)有哪些注意事項？答案①②對比②③可得出反應(yīng)速率不能全為同一方向的速率，應(yīng)一正一逆。對比②④可得出不同物質(zhì)表示的一正一逆速率數(shù)值不一定相等，而應(yīng)是轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的速率相等或速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比。2．在恒溫恒容的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強(qiáng)，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比。(1)一定能證明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號，下同)。(2)一定能證明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(3)一定能證明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。答案(1)①③④(2)⑤(3)②④解析混合氣體的密度是混合氣體的總質(zhì)量與容器容積的比值，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣體的總質(zhì)量與總物質(zhì)的量的比值，混合氣體顏色的深淺與有色氣體的濃度有關(guān)系。在任何時刻各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比。(1)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，因此混合氣體的壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量和平均相對分子質(zhì)量不變均可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)反應(yīng)I2(g)＋H2(g)2HI(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，由于碘蒸氣是有色氣體，則混合氣體的顏色不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(3)反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變，但氣體質(zhì)量增加的可逆反應(yīng)，因此混合氣體的密度、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。1．在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molO2和2molNO，發(fā)生如下反應(yīng)：O2(g)＋2NO(g)2NO2(g)，此反應(yīng)不一定達(dá)到平衡的是()A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C．容器內(nèi)O2、NO、NO2的濃度之比為1∶2∶2D．單位時間內(nèi)生成1molO2，同時生成2molNO2答案C解析A項，該反應(yīng)前后氣體體積減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化時，必達(dá)到平衡；C項，其比例是化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，不能反映各組分的量已固定，所以，不一定是平衡狀態(tài)；D項，O2的生成是逆向反應(yīng)，NO2的生成是正向反應(yīng)，比例1∶2與化學(xué)方程式計量數(shù)相符，必是平衡狀態(tài)。2．一定條件下，向2L恒容密閉容器中充入1molCOCl2(g)，發(fā)生反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，反應(yīng)過程中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，下列說法不正確的是()t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.40A.6s之后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再隨時間的延續(xù)而改變B．達(dá)到6s時，反應(yīng)停止，不再進(jìn)行C．8s時，反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化D．生成Cl2的平均反應(yīng)速率：0～2s>2～4s答案B解析6s之后氯氣的物質(zhì)的量不再改變，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量保持不變，因而壓強(qiáng)不變，故A正確；6s時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)不會停止，仍在進(jìn)行，故B錯誤；在8s時是平衡狀態(tài)，反應(yīng)容器中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故C正確；0～2s生成氯氣0.30mol，2～4s生成氯氣0.09mol，可知0～2s反應(yīng)生成Cl2的平均反應(yīng)速率大，故D正確。判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的方法(1)直接判據(jù)①v正＝v逆。②反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量和濃度保持不變。(2)間接判據(jù)①常用物理量：氣體總的物質(zhì)的量、壓強(qiáng)、混合氣體的平均密度(ρ＝eq\f(m,V))、平均摩爾質(zhì)量(eq\x\to(M)＝eq\f(m,n))。②判斷方法：“變量不變即為平”，即假設(shè)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行時，該物理量若發(fā)生變化，則某時刻該物理量不再改變時，即認(rèn)為達(dá)到平衡狀態(tài)。若該物理量為一直不變的量，則無法用于判斷。題組一可逆反應(yīng)概念的理解1．已知298K時，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0kJ·mol－1，將此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量(忽略能量損失)()A．一定大于92.0kJ B．一定等于92.0kJC．一定小于92.0kJ D．不能確定答案C解析N2和H2反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，生成NH3的物質(zhì)的量小于2mol，則反應(yīng)放出的熱量小于92.0kJ，故C正確。2．14CO2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解析當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)并沒停止，是一種動態(tài)平衡，所以在三種物質(zhì)中都含有14C。3．(2020·遼寧六校協(xié)作體月考)一定條件下，在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·－1、0.2mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，可能存在的情況是()A．SO2為0.4mol·L－1，O2為0.2mol·L－1B．SO2為0.25mol·L－1C．SO2、SO3均為0.15mol·L－1D．SO3為0.4mol·L－1答案B解析SO2和O2的濃度增大，說明反應(yīng)從逆反應(yīng)方向建立平衡，若SO3完全反應(yīng)，則SO2和O2的濃度變化分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，實(shí)際變化應(yīng)小于該值，所以達(dá)到平衡時SO2小于0.4mol·L－1，O2小于0.2mol·L－1，故A錯誤；該項中SO2濃度實(shí)際變化為0.05mol·L－1，小于0.2mol·L－1，故B正確；反應(yīng)物、生成物的濃度不可能同時減小，故C錯誤；SO3的濃度增大，說明該反應(yīng)從正反應(yīng)方向建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應(yīng)，SO3的濃度變化為0.2mol·L－1，實(shí)際變化應(yīng)小于該值，故D錯誤。題組二化學(xué)平衡狀態(tài)4．(2020·廣東佛山一中、珠海一中、金山中學(xué)期中聯(lián)考)下列對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述中，不正確的是()A．任何可逆反應(yīng)在給定的條件下的進(jìn)程都有一定的限度，不同反應(yīng)的限度不同B．可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，所以可逆反應(yīng)不容易發(fā)生C．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)物和生成物的濃度均不再改變，但物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化仍在進(jìn)行D．改變反應(yīng)條件，化學(xué)反應(yīng)限度可能改變答案B解析任何可逆反應(yīng)都有一定的限度，但化學(xué)反應(yīng)不同，限度不同，A正確；可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，但有些可逆反應(yīng)容易發(fā)生，如氨氣與水反應(yīng)就是容易發(fā)生的可逆反應(yīng)，B錯誤；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)限度時，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)沒有停止，只不過生成與消耗的同種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，C正確。5．在一定條件下，氣體參與的某正反應(yīng)方向ΔH＜0的可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，下列說法不正確的是()A．反應(yīng)物的濃度一定等于生成物的濃度B．反應(yīng)體系中壓強(qiáng)恒定C．反應(yīng)體系中混合物的組成保持不變D．反應(yīng)體系中溫度不變答案A解析對于放熱的可逆反應(yīng)，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物與生成物的濃度不一定相等，A項錯誤；可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，氣體分子數(shù)保持不變，反應(yīng)體系中壓強(qiáng)恒定，混合物的組成保持不變，反應(yīng)體系中溫度不變，B、C、D項正確。6.一定條件下，向密閉容器中充入1molNO和1molCO進(jìn)行反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)，測得化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化關(guān)系如圖所示，其中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是()A．d點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．a(chǎn)點(diǎn)答案A解析由圖可知，a、b、c點(diǎn)的正反應(yīng)速率均大于逆反應(yīng)速率，都未達(dá)到平衡狀態(tài)；只有d點(diǎn)正、逆反應(yīng)速率相等，由正、逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)為平衡狀態(tài)可知，圖中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是d點(diǎn)，選項A正確。7．在1273K、100.0kPa條件下，乙烷生成乙烯的反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)達(dá)到平衡后()A．C2H6的濃度保持不變B．C2H6仍在不斷分解，其濃度不斷減少C．C2H6的分解速率大于生成速率D．C2H4仍在不斷生成，其濃度不斷增加答案A解析達(dá)到平衡后，正、逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再變化，但各種物質(zhì)仍在反應(yīng)。8．一定條件下，0.3molX(g)與0.3molY(g)在容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1，下列說法正確的是()A．反應(yīng)一段時間后，X與Y的物質(zhì)的量之比仍為1∶1B．達(dá)到平衡時，反應(yīng)放出0.1akJ的熱量C．達(dá)到平衡后，若向平衡體系中充入稀有氣體，Z的正反應(yīng)速率將不發(fā)生變化D．X的體積分?jǐn)?shù)保持不變，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡答案C解析A項，反應(yīng)過程中X與Y的變化量之比是1∶3，則反應(yīng)一段時間后，X與Y的物質(zhì)的量之比不可能仍為1∶1，錯誤；B項，達(dá)到平衡時，因可逆反應(yīng)不能反應(yīng)完全，則反應(yīng)的X小于0.1mol，反應(yīng)放出的熱量小于0.1akJ，錯誤；C項，恒容條件下，達(dá)到平衡后，若向平衡體系中充入稀有氣體，不影響反應(yīng)物和生成物的濃度，反應(yīng)速率也不變，正確；D項，X(g)＋3Y(g)2Z(g)起始/mol0.30.30變化/molx3x2x變后/mol0.3－x0.3－3x2xX的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.3－x,0.6－2x)×100%＝50%，X的體積分?jǐn)?shù)始終保持不變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，錯誤。題組三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷9．(2020·安徽屯溪一中高二期中)對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，判斷下列說法正確的是()①單位時間內(nèi)生成2molSO2，同時生成1molO2，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)②SO2的生成速率等于SO2的消耗速率，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)③SO2、O2、SO3的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)④SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2，則處于化學(xué)平衡狀態(tài)A．①③ B．②④C．②③ D．③④答案C解析①生成2molSO2、生成1molO2均代表逆反應(yīng)方向，錯誤；②正、逆反應(yīng)速率相等，則處于平衡狀態(tài)，正確；③SO2、O2、SO3的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，即各組分的濃度保持不變，處于平衡狀態(tài)，正確；④SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2，并不能說明各組分的濃度保持不變，不一定處于平衡狀態(tài)，錯誤。10．一定溫度下，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．單位時間內(nèi)生成1molY的同時生成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，才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。11．(2020·南昌高二月考)一定條件下，將NO2與SO2以體積比為1∶2置于密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．體系壓強(qiáng)保持不變B．混合氣體顏色保持不變C．SO3和NO的體積比保持不變D．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2答案B解析由于該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)始終保持不變，故不能以壓強(qiáng)不變作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，A錯誤；SO3與NO的體積比始終保持1∶1，C錯誤；消耗SO3和生成NO2為同一方向的反應(yīng)，D錯誤。12．(2020·陜西延安一中高二期中)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。下列各項：①2v(NH3)＝v(CO2)；②密閉容器中總壓強(qiáng)不變；③密閉容器中混合氣體的密度不變；④密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變；⑤密閉容器中c(NH3)不變，能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．②③⑤ B．②③④C．①④ D．全部答案A解析2v(NH3)＝v(CO2)，沒有說明是正反應(yīng)速率，還是逆反應(yīng)速率，也不符合化學(xué)計量數(shù)的比例關(guān)系，①錯誤；該反應(yīng)是氣體體積增大、壓強(qiáng)增大的反應(yīng)，密閉容器中總壓強(qiáng)不變，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，②正確；根據(jù)ρ＝eq\f(m,V容器)，氣體質(zhì)量增加，容器體積不變，密閉容器中混合氣體的密度不變，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，③正確；NH3(g)、CO2(g)的量始終是以2∶1增加，因此密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)始終不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，④錯誤；密閉容器中c(NH3)不變，各物質(zhì)的濃度不再改變能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，⑤正確。13．下列描述的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)的是()A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變B．2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)恒溫、恒容下，反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3∶1答案D解析D項，如果剛開始加入氫氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之比為3∶1或開始加入的是氨氣，反應(yīng)的任何時刻氫氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之比始終是3∶1，因此氫氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之比為3∶1時，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡。14．(2020·江西上饒“山江湖”協(xié)作體高二期中)在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)，當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時，一定可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)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體系的密度不再變化④各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變A．①②③ B．①②③④C．②③④ D．③④答案C解析無法判斷反應(yīng)前后氣體體積的關(guān)系，則無法確定壓強(qiáng)是否為變量，無法根據(jù)體系的壓強(qiáng)判斷平衡狀態(tài)，①錯誤；在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，體系的溫度為變量，溫度不再改變，說明正、逆反應(yīng)速率相等，能據(jù)此判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，②正確；D為固態(tài)，混合氣體的質(zhì)量為變量，容器容積為定值，則密度為變量，當(dāng)混合氣體密度不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③正確；各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，表明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，④正確。15.一定溫度下，在2L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________。(2)在t2時刻存在的等量關(guān)系是________，此時反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。(3)在t3時刻v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆，理由是________________________________________________________________________。答案(1)2NM(2)n(M)＝n(N)否(3)＝M和N的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故v正＝v逆解析(1)當(dāng)N減少4mol時，M增加2mol，所以化學(xué)方程式為2NM。(2)t2時刻，n(M)＝n(N)＝4mol，t2時刻后，N的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，M的物質(zhì)的量繼續(xù)增加，故仍未達(dá)到平衡。(3)t3時刻，M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。16.在698K時，向某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)的量濃度與時間變化的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：(1)V＝__________L。(2)該反應(yīng)達(dá)到最大限度的時間是________，該時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，________(填“吸收”或“放出”)的熱量為__________。答案(1)2(2)5s0.316mol·L－1·s－1(3)放出41.87kJ解析(1)由圖知初始反應(yīng)時，c(H2)＝c(I2)＝1.00mol·L－1，而加入的H2和I2的物質(zhì)的量均為2mol，所以V＝2L。(2)反－1。(3)可逆反應(yīng)從正反應(yīng)方向建立，所以需放出熱量。由反