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7-2-1 考点一 可逆反应和化学平衡状态
1．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再变化时
②容器内气体的压强不再变化时
③混合气体的总物质的量不再变化时
④B的物质的量浓度不再变化时
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑥当v正(B)＝2v逆(C)
A．①④⑤⑥ B．②③⑥
C．②④⑤⑥ D．只有④
解析：A为固态，反应正向进行时气体质量增大，逆向进行时气体质量减小，所以，密度不变时平衡，①正确；该反应前后气体体积不变，所以压强不变时不一定平衡，②错误；该反应前后气体物质的量相等，所以混合气体的总物质的量不变不一定平衡，③错误；B的浓度不变，说明反应平衡了，④正确；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，说明气体的质量不变，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，⑤正确；v正(B)＝2v逆(C)时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，⑥正确。
答案：A
2．一定温度下某容积固定的密闭容器中，对可逆反应A(g)＋B(g) 2C(g)，下列叙述能说明反应已达到平衡的是( )
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．消耗B的速率是生成C的速率的
D．单位时间内生成a mol B，同时生成2a mol C
解析：A选项，反应前后气体化学计量数不变，总物质的量不变，容器内压强一直不变；B选项，混合气体质量不变，体积不变，则密度一直不变；C选项，消耗B和生成C都是正反应；D选项，生成B为逆反应，生成C为正反应，反应速率符合化学计量数比，可以作为判断达到平衡的标志。
答案：D
3．在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(s)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，已知m＋n＝p＋q，且该反应为放热反应，反应达到平衡的标志是( )
①体系的压强不再改变
②气体的密度不再改变
③各气体的浓度不再改变
④各气体的质量分数不再改变
⑤反应速率v(C)∶v(D)＝p∶q
⑥单位时间内n mol B断键反应，同时p mol C也断键反应
A．①②③④⑤⑥ B．①②③
C．①②③④⑥ D．④⑤⑥
解析：该反应的特点是随着反应进行，该体系的压强将改变，压强不变，则说明达到平衡，①可以作为平衡的标志。随着反应进行，m(气)将发生变化，根据ρ＝，ρ不变，V不变，则m(气)也不变，说明达到平衡，②可以作为平衡的标志。组分的浓度和质量分数不再改变，说明反应达到平衡状态，③和④可以作为平衡的标志。速率之比等于方程式的化学计量数之比是恒定的，不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系，故⑤不一定是平衡状态。单位时间内n mol B断键，说明反应正向进行，同时p mol C断键，说明反应逆向进行，正逆反应速率相等，所以⑥能说明反应达到平衡状态。
答案：C
4．一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
A．①② B．②④
C．③④ D．①④
解析：因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝m/V可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1 mol N2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意，故选D。
答案：D
5．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
A．2v(NH3)＝v(CO2)
B．密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
解析：该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器容积不变，所以压强、密度均可作平衡标志，该题应特别注意D项，该反应为固体的分解反应，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值。
答案：C
6．(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．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.混合气体的平均相对分子质量；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。
①能说明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有________；
②能说明反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有________；
③能说明反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的有________；
④能说明反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)达到平衡状态的有________。
解析：(2)中判断时首先要注意本题中反应的条件是恒温恒容，其次要注意反应物和生成物中是否有固体物质存在，以及反应前后气体物质的量的变化。①在反应过程中气体的质量不变，因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此也不能用颜色来判定。②是一个反应前后气体体积不变的反应，反应过程中气体的质量不变，物质的量也不变，所以不能用平均相对分子质量、压强和密度判定反应是否达到平衡状态。③在反应过程中气体的质量保持不变，因此不能用密度来判定反应是否达到平衡状态。④反应过程中气体的质量和气体的物质的量均发生改变，因此a、b、c、d均可用来判定反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此不能用颜色来判定反应是否达到平衡状态。
答案：(1)正反应速率与逆反应速率相等 C
(2)①abc ②ae ③abce ④abcd
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