1、第三节第三节 化学平衡化学平衡 第第 1 课时课时 化学平衡状态化学平衡状态 核心素养发展目标 1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识 化学平衡是一种动态平衡。2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平 衡状态判断方法的思维模型。 一、可逆反应及其特征 1可逆反应的概念 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 2表示方法 可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的 反应称为逆反应。 3特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。
2、 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 可逆反应的特征 (1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应正反应和逆反应。 (2)双同性：正、逆反应在相同条件下是同时进行的。 (3)共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于 100%。 (4)能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热。 例 1 下列对可逆反应的说法正确的是( ) A既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应 B在可逆反应里正反应的速率是正值，逆反应的速率是负值 C可逆反应不能完全进行，存在一定的限度 D2H2O2= 点燃 2
3、H2O 与 2H2O= 电解 2H2O2互为逆反应 答案 C 解析 可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的 反应，A 项错误；在可逆反应里正反应的速率、逆反应的速率都取正值，B 项错误；可逆反 应的特点是不能完全进行到底，存在一定的限度，C 项正确；两反应的反应条件不同，不互 为逆反应，D 项错误。 例 2 (2018 郑州高二月考)可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，充入由 18O 组成的氧气 一段时间后，18O 存在下列物质中的( ) A多余的氧气中 B生成的三氧化硫中 C氧气和二氧化硫中 D二氧化硫、氧气和三氧化硫中 答案 D 解析 18
4、O 2的加入定会与 SO2结合生成含 18O 的 SO 3， 同时含有 18O 的 SO 3又会分解得到 SO2 和 O2，使得 SO2和 O2中也含有 18O，因此18O 存在于 SO 2、O2、SO3这三种物质中。 二、化学平衡状态及其特征 1化学平衡状态的建立 (1)在一定条件下，把 1 mol N2和 3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据 要求填表： N23H22NH3 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 c(N2)最大 c(H2)最大 最大 0 0 进行中 c(N2)减小 c(H2)减小 减小 增大 增大 平衡时 c(N2)不变 c(H2)不变 不变
5、不变 不变 (2)用速率时间(vt)图像表示出以上过程： 2化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反 应的物质的质量或浓度保持恒定的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 3化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： (1)逆：研究的对象是可逆反应。 (2)等：化学平衡的条件是 v正和 v逆相等。 (3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。 例 3 判断正误(正确的打
6、“”，错误的打“”) (1)只有可逆反应才存在平衡状态( ) (2)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应的速率都为 0( ) (4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等( ) (5)化学反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质 的化学计量数成比例( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 三、化学平衡状态判断的两个依据 1正反应速率与逆反应速率相等，v正v逆 (1)在一定温度下，可逆反应 A(g)3B(g)2C(g)达到平衡的标志是(填序号)。 单位时间内生成 n mol
7、 A，同时生成 3n mol B 生成 C 的速率与 C 分解的速率相等 3v正(A)v逆(B) 单位时间内生成 n mol A，同时生成 2n mol C (2)特别提示 对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率； 对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 2反应混合物中各组分的百分含量保持不变 (1)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行如下反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)。当下 列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。 混合气体的总物质的量 B 的物质的量浓度 容器内气体的压强 混合气体的密度 (2)特别提示 若反应前
8、后气体体积不相等时，反应混合气体的总物质的量或压强不再发生变化时，该反 应已达到平衡状态。 若反应无固体或液体参加或生成时，反应混合气体的总质量或密度不变时，该反应不一定 为平衡状态。 例 4 一定条件下，在体积为 1 L 的密闭容器中，1 mol X 和 1 mol Y 进行反应：2X(g) Y(g)Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( ) AX 的百分含量不再发生变化 Bc(X)c(Y)c(Z)211 C容器内原子总数不再发生变化 D同一时间内消耗 2n mol X 的同时生成 n mol Z 答案 A 解析 反应过程中原子个数守恒；消耗 2n mol X 与生成 n m
9、ol Z 是同一反应方向，不能说明 反应已达平衡；浓度之比为 211，不能说明浓度保持不变。 例 5 可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在恒容的密闭容器中进行，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表示的反应速率的比为 221 的状态 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 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D全部 答案 A 解析 依据 v正v逆0 判断：单位时间内生成
10、n mol O2的同时必消耗 2n mol NO2，能 说明反应已达平衡；描述均是正方向，无法判断；无论反应是否达平衡，均有此关系。 依据组成一定判断：NO2为有颜色的气体(红棕色)，颜色不变能说明反应体系中 NO2浓度 一定，已达到平衡；因 m V，反应前后，m、V 均不变， 也不变，不能说明反应达到平 衡；此反应是一个不等体反应，、均能说明反应已达平衡。 相关链接 (1)化学平衡状态的判断步骤 解题步骤 解题注意事项 第一步：审 题，看清要求 先看一遍题目，了解题目要求及给出的可能的化学平衡状态 第二步：套用(1)微观标志：v正v逆0 两个标志 同一物质的生成速率等于消耗速率； 在化学方程
11、式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比(或消耗 速率与生成速率之比)等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比； 在化学方程式两边不同物质的生成速率与生成速率之比(或消耗速率 与消耗速率之比)等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 (2)宏观标志：反应混合物中各组分的百分含量一定 各组分的质量分数不变； 各气体组分的体积分数不变； 各组分的物质的量分数不变； 各组分的分子数之比不变； 各组分的物质的量浓度不变； 各组分的转化率或产率不变； 若某组分为有色物质，体系的颜色不再改变 第三步：确定 答案 根据第一步的审题，将第二步中与题目有关的“标志”跟选项提供的状 态比较，确定正确选项 (2
12、)判断某反应是否达到平衡的“三看”“三注意” 三看：一看反应是否为可逆反应；二看物质的状态；三看气体的化学计量数。 三注意：一注意不同物质的平衡浓度之间无必然关系；二注意公式 Mm n在讨论混合气体的 平均相对分子质量时的应用；三注意公式 m V在讨论混合气体密度时的应用。 1下列关于化学平衡状态的理解正确的是( ) A所有反应都存在平衡状态 B反应物与生成物的浓度相等 C正反应与逆反应停止进行 D正反应和逆反应的速率相等 答案 D 2可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变 化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A3v正(
13、N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3) C2v正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2) 答案 C 解析 可逆反应达到化学平衡状态的主要特征之一是 v正v逆，而 3v正(N2)v正(H2)并未反 映出 v正v逆的关系，即 A 项不正确。在 N2与 H2合成 NH3的反应中，v(N2)v(H2)v(NH3) 132， 分析时一要注意二者应分别代表正反应速率和逆反应速率， 二要注意不同物质的 速率之比等于化学计量数之比。 3一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应：A(s)3B(g)3C(g)，该反应 达到平衡状态的标志是( ) A密闭容器内物质的总质量不再改变 B
14、密闭容器内气体的压强不再改变 C密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变 D密闭容器内混合气体的质量不再改变 答案 D 解析 A 项，根据质量守恒定律知，反应前后物质的总质量相等，故 A 项不能作为反应达到 平衡状态的标志；B、C 项，该反应是气体分子数相等的反应，反应过程中混合气体的总物 质的量始终不变，密闭容器内气体的压强也始终不变，故 B、C 项不能作为反应达到平衡状 态的标志；D 项，由于有固体物质参加反应，所以达到平衡前混合气体的质量是不断变化的， 若混合气体的质量不再变化，则说明反应达到了平衡状态。 4(2018 黄山高二质检)在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s
15、) 2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是( ) A混合气体的压强不变 B混合气体的密度不变 C每消耗 2 mol B，同时生成 1 mol C DC 和 D 的浓度比不变 答案 B 解析 该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内混合气体的压强不随反应的进行 而变化，不能作为平衡标志，A 项错误；根据密度的定义式知，混合气体的密度随反应的进 行而变化，当密度不变时，反应已达平衡，B 项正确；消耗 2 mol B 和生成 1 mol C，均为正 反应，不能作为平衡标志，C 项错误；随着反应的进行，C 和 D 的浓度比始终不变，不能作 为平衡标志，D 项错误。 5已知：N2O4(g)2NO2
16、(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( ) 答案 B 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。 6在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某 一时刻 SO2、O2、SO3浓度分别为 0.2 mol L 1、0.1 mol L1、0.2 mol L1，达到平衡时浓度 可能是( ) ASO2、O2分别为 0.4 mol L 1、0.2 mol L1 BSO2为 0
17、.25 mol L 1 CSO2、SO3均为 0.15 mol L 1 DSO2为 0.24 mol L 1，SO 3为 0.14 mol L 1 答案 B 解析 本题可用极限法。可逆反应不可能进行到底，假设反应由正反应或逆反应开始建立。 A 项，0.2 mol L 1 SO 3全部转化时，SO2和 O2浓度才是 0.4 mol L 1、0.2 mol L1；B 项，SO 2 的浓度应在 00.4 mol L 1 之间； 根据 S 元素守恒， SO2和 SO3浓度之和应为 0.4 mol L 1， C、 D 两项都不正确。 7恒温恒容条件下，将 2 mol A 气体和 2 mol B 气体通入
18、体积为 2 L 的密闭容器中发生如下 反应：2A(g)B(g)xC(g)2D(s)，2 min 时反应达到平衡状态，此时剩余 1.2 mol B，并 测得 C 的浓度为 1.2 mol L 1。 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成 C 的平均反应速率为_。 (2)x_。 (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是_(填字母)。 A压强不再变化 B气体密度不再变化 CA 的消耗速率与 B 的消耗速率之比为 21 DA 的百分含量保持不变 答案 (1)0.6 mol L 1 min1 (2)3 (3)BD 解析 (1)v(C)1.2 mol L 1 2 min 0.6 mol L 1 mi
19、n1。 (2) 2A(g)B(g)xC(g)2D(s) 开始/mol L 1 1 1 0 转化/mol L 1 0.8 0.4 1.2 平衡/mol L 1 0.2 0.6 1.2 由此可知，21x0.80.41.2213，所以 x3。 (3)A 项，x3，该反应前后气体的物质的量不变，无论反应是否达到平衡，压强均不会变化； B 项，气体的密度不再变化，而气体的体积不变，说明气体的质量不再发生变化，由于 D 为 固体，故气体的质量不再发生变化时能说明反应已达到平衡状态；C 项，A 的消耗速率与 B 的消耗速率表示的反应方向一致，不能说明反应已达到平衡；D 项，A 的百分含量保持不变， 说明反应
20、已达到平衡。 题组一 可逆反应概念的理解 1下列有关可逆反应的说法不正确的是( ) A可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应 B2HIH2I2是可逆反应 C2H2O2= 点燃 2H2O 与 2H2O= 电解 2H2O2互为可逆反应 D可逆反应中反应物和生成物同时存在 答案 C 解析 C 项中两个反应是在不同的条件下进行的，故不能称之为可逆反应，C 项不正确。 2(2018 福州调研)在密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g)2Z2(g)，若 X2、Y2、Z2的初 始浓度分别为 0.1 mol L 1、0.3 mol L1、0.2 mol L1，当反应达到平衡后，各物质的浓度
21、可 能是( ) X2为 0.2 mol L 1 Y 2为 0.1 mol L 1 Z2为 0.3 mol L 1 Y 2为 0.6 mol L 1 A B C D 答案 B 解析 在可逆反应中，反应物不可能完全转化为生成物，平衡时不可能出现某物质浓度为零 的情况。X2为 0.2 mol L 1，表明 Z 2全部转化为 X2和 Y2，错误；同理，错误。综上所 述， B 项正确。 314CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中 含 14C 的粒子有( ) A14CO2 B14CO2、14CO C14CO2、14CO、14C D14CO 答案 C 解析 当可逆
22、反应达到平衡状态时，反应并没停止，是一种动态平衡，所以 14C 在三种物质 中都含有。 题组二 化学平衡状态的特征 4有关化学平衡状态的特征，下列说法正确的是( ) A所有的化学反应都存在化学平衡状态 B平衡时反应已达到最大限度，反应停止了 C平衡时各组分的浓度相等 D化学平衡状态是一种动态平衡 答案 D 解析 只有可逆反应才存在化学平衡状态，A 项错误；达到平衡状态时，反应达到最大限度， 但反应并没有停止，B 项错误；平衡时各组分浓度保持不变，但不一定相等，C 项错误；达 到化学平衡状态时，反应并没有停止，是一种动态平衡，D 项正确。 5对可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H
23、2O(g)，则下列叙述中正确的是( ) A达到化学平衡时，5v正(O2)4v逆(NO) B若单位时间内生成 n mol NO 的同时，生成 n mol NH3，则反应达到平衡状态 C若 NH3、O2、NO、H2O 的分子数之比为 4546 时，反应达到化学平衡状态 D化学反应速率关系是：2v正(NH3)3v正(H2O) 答案 B 解析 根据化学方程式，当 4v正(O2)5v逆(NO)时，表示 v正v逆，反应达到平衡状态，A 项 错误；生成 n mol NO 表示正反应速率，生成 n mol NH3表示逆反应速率，且 v正v逆，反应 达到平衡状态，B 项正确；NH3、O2、NO、H2O 分子数之
24、比为 4546 时，反应不一定 达到平衡状态，C 项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)2v正(H2O)， D 项错误。 6在一定条件下，气体参与的某正反应方向 H0 的可逆反应达到化学平衡时，下列说法 不正确的是( ) A反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B反应体系中压强恒定 C反应体系中混合物的组成保持不变 D反应体系中温度不变 答案 A 解析 对于放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定相等，A 项错误； 可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，气体分子数保持不变，反应体系中压强恒定， 混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，B、C、D 项正确。 7
25、 一定条件下， 向密闭容器中充入 1 mol NO 和 1 mol CO 进行反应： NO(g)CO(g) 1 2N2(g) CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是 ( ) Ad 点 Bb 点 Cc 点 Da 点 答案 A 解析 由图可知，a、b、c 点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有 d 点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡 状态的点是 d 点，选项 A 正确。 题组三 化学平衡状态的判断 8在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol O2和 2 mol NO，发生如下反应：
26、O2(g) 2NO(g)2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是( ) A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的浓度不随时间变化 C容器内 O2、NO、NO2的浓度之比为 122 D单位时间内生成 1 mol O2，同时生成 2 mol NO2 答案 C 解析 A 项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；B 项必达 平衡；C 项，其比例是反应方程式中的化学计量数之比，不能反映量已固定，所以，不一定 是平衡状态；D 项，O2的生成是逆向反应，NO2的生成是正向反应，比例 12 与化学方程 式计量数相符，必是平衡状态。 9一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2
27、X(g)Y(g)Z(s)，以下不能 说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A混合气体的密度不再变化 B反应容器中 Y 的质量分数不变 CX 的分解速率与 Y 的消耗速率相等 D单位时间内生成 1 mol Y 的同时生成 2 mol X 答案 C 解析 X 的分解速率与 Y 的消耗速率之比为 21 时，才能说明反应达到平衡状态，故 C 项 说明反应未达到平衡状态。 10(2018 厦门高二月考)一定条件下，将 NO2与 SO2以体积比为 12 置于密闭容器中，发 生反应：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H41.8 kJ mol 1，下列能说明反应达到平 衡状态的是( ) A体系压
28、强保持不变 B混合气体颜色保持不变 CSO3和 NO 的体积比保持不变 D每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 mol NO2 答案 B 解析 由于该反应为反应前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压 强不变作为判断反应是否达到平衡状态的标志， A 错误； SO3与 NO 的体积比始终保持 11， C 错误；消耗 SO3和生成 NO2为同一方向的反应，D 错误。 11工业上常用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) 催化剂 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 1 mol H
29、2O 的同时生成 1 mol 的 H2 B两个 HO 键断裂的同时有两个 C=O 键断裂 C反应容器内的气体密度不再发生变化 D混合气体的平均相对分子质量不发生变化 答案 B 解析 单位时间内消耗 1 mol 的 H2O，表示的是正反应速率，生成 1 mol 的 H2表示的也是正 反应速率，无法说明反应达到平衡状态，A 项错误；两个 HO 键断裂表示的是正反应速率， 两个 C=O 键断裂表示的是逆反应速率，且正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态， B 项正确；在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不 变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡
30、状态，C 项错误；该反 应是气体的总物质的量不变的可逆反应，根据 Mm n，混合气体的相对分子质量始终不发生 变化，所以相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，D 项错误。 12在 4 L 密闭容器中充入 6 mol A 气体和 5 mol B 气体，在一定条件下发生反应：3A(g) B(g)2C(g)xD(g)H0， 达到平衡时， 生成了 2 mol C， 经测定 D 的浓度为 0.5 mol L 1， 下列判断不正确的是( ) Ax1 B平衡时 B 的转化率为 20% CB 的转化率不变，该反应达到平衡状态 D容器内温度保持恒定，该反应达到平衡状态 答案 A 解析 平衡时 c(C)c(D
31、)0.5 mol L 1，可知 x2；B 的转化率为1 mol 5 mol100%20%；B 的 转化率不变，容器内温度保持恒定，说明各物质的量保持恒定，反应达到平衡状态。 13100 时，把 0.5 mol N2O4通入体积为 5 L 的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进 行到 2 s 时，NO2的浓度为 0.02 mol L 1。60 s 时，体系已达到平衡状态，此时容器内的压强 为开始时的 1.6 倍。下列说法正确的是( ) A02 s 内用 N2O4的浓度变化表示的反应速率为 001 mol L 1 s1 B在 2 s 时容器内的压强为开始时的 1.1 倍 C平衡时，n(N2O4)
32、0.25 mol D平衡时，N2O4的转化率为 40% 答案 B 解析 N2O4和 NO2之间存在转化关系： N2O4(g) 2NO2(g) 起始量/mol 0.5 0 变化量/mol 0.05 0.025 2 s 时量/mol 0.50.05 0.025 v(N2O4)0.05 mol 2 s5 L0.005 mol L 1 s1， A项错误； 此时气体总的物质的量为0.5 mol0.05 mol 0.02 mol L 15 L0.55 mol，则 2 s 时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为 p 2sp始 0.550.51110，B 项正确；反应达到平衡状态时，设有 x mol N2O
33、4参与反应，则 N2O4(g) 2NO2(g) 起始量/mol 0.5 0 变化量/mol x 2x 平衡量/mol 0.5x 2x 达到平衡状态时， 气体总的物质的量为 0.5 molx mol2x mol(0.5x) mol， 则0.5x mol 0.5 mol 1.6， 解得 x0.3， 平衡体系中含 0.2 mol N2O4， C 项错误； 平衡时， N2O4的转化率为0.3 mol 0.5 mol 100%60%，D 项错误。 14将 2 mol SO2和 1 mol O2充入体积为 2 L 的密闭容器中，在一定条件下发生反应：O2(g) 2SO2(g)2SO3(g)。经过 10 s
34、 达到平衡状态，此时 c(SO3)0.4 mol L 1。 (1)在达到平衡的过程中 v(SO2)_。 (2)有同学认为平衡是在一定条件下建立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变 条件使SO3的平衡浓度变为1 mol L 1， 你认为这种说法正确吗？_(填“正确”或“不 正确”)。 答案 (1)0.04 mol L 1 s1 (2)不正确 解析 (1)平衡时 c(SO3)0.4 mol L 1， 则转化的 c(SO 2)0.4 mol L 1， v(SO 2)0.4 mol L 1 10 s 0.04 mol L 1 s1。 (2)2SO2O22SO3是可逆反应，改变任何条件都不可能
35、使之进行到底，所以该说法不正 确。 15一定温度下，在 2 L 的恒容密闭容器内发生的反应中 M、N 的物质的量随反应时间变化 的曲线如图所示。 请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为_。 (2)在 t2时刻存在的等量关系是_，此时反应是否达到化学平衡状态？_(填 “是”或“否”)。 (3)在 t3时刻 v正_(填“”“”或“”)v逆，理由是_ _。 答案 (1)2NM (2)n(M)n(N) 否 (3) M 和 N 的物质的量不再发生变化，所以反应已达到平衡状态，故 v正v逆 解析 (1)当 N 减少 4 mol 时，M 增加 2 mol，所以化学方程式为 2NM。(2)t2时刻，n(
36、M) n(N)4 mol，t2时刻后，N 物质的量继续减小，M 物质的量继续增加，故仍未达到平衡。 (3)t3时刻，M 和 N 的物质的量均不再发生变化，所以反应已达到平衡状态。 16一定温度下，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
37、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 答案 (1)3 0.03 mol L 1 min1 (2)0.3 mol L 1 60% (3)6.5 (4) 解析 (1)v(SO2)cSO2 t 3 mol 10 L 10 min0.03 mol L 1 min1。 (2) 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) 开始： 5 mol 3 mol 0 变化： 3 mol 1.5 mol 3 mol 平衡： 2 mol 1.5 mol 3
38、mol 则平衡时 SO3的浓度为3 mol 10 L 0.3 mol L 1，SO 2的转化率为3 mol 5 mol100%60%。(3)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。
