2018-2019學年高中化學（期末復習備考）每日一題 化學平衡狀態(tài)的判斷（含解析）新人教版選修4.doc

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化學平衡狀態(tài)的判斷 高考頻度：★★★★☆ 難易程度：★★☆☆☆ 在一定溫度下的恒容密閉容器中，投入一定量CuO(s)和CO(g)發(fā)生可逆反應2CuO(s)＋CO(g)Cu2O(s)＋CO2(g)，下列情況能說明反應達到平衡狀態(tài)的是 A．生成CO的物質的量等于生成CO2的物質的量 B．容器內混合氣體密度保持不變 C．容器內混合氣體總壓強保持不變 D．容器內的CuO濃度保持不變 【參考答案】B 1．判斷依據(滿足其一即可) （1）正反應速率與逆反應速率相等，v正＝v逆。 ①對同一物質，該物質的生成速率等于它的消耗速率； ②對不同物質，速率之比等于方程式中的化學計量數之比，但必須是不同方向的速率。 （2）反應混合物中各組分的百分含量保持不變。 2．判斷方法 （1）對于純氣體反應，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的量不變、總壓強不變、平均相對分子質量不變和恒溫恒壓下氣體的密度不變都可以說明反應達到了平衡狀態(tài)； ②若m＋n＝p＋q，不管是否達到平衡狀態(tài)，氣體總體積、總壓強、總物質的量始終保持不變，從而平均摩爾質量(相對分子質量)、氣體密度總保持不變(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此這五項都不能作為判斷反應是否達到平衡的依據。 （2）對于有固體或液體物質參與的反應，如aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)： ①氣體質量不變?達到平衡； ②若b≠c＋d，則n氣、氣、p總、ρ不變均說明已達到平衡； ③若b＝c＋d，則n氣、p總不變不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，氣、ρ不變能說明已達到平衡。 （3）對于有色物質參加的反應，體系的顏色保持不變，說明已達到平衡狀態(tài)。 （4）對于絕熱反應，體系溫度保持不變，說明已達到平衡狀態(tài)。 1．在一定溫度下，反應2NO2N2O4在固定體積的容器中達平衡的標志是 A．單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加的分子數 B．數值上v(NO2生成)＝2v(N2O4消耗) C．混合氣體的顏色不隨時間的變化而變化 D．密度不隨時間的變化而變化 2．在恒溫恒容條件下，反應H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是 A．v(H2)=v(HI) B．容器內總壓強不隨時間變化而變化 C．容器內混合氣體的密度不隨時間變化而變化 D．單位時間生成n mol H2，同時生成2n mol HI 3．在三種不同條件下，分別向容積為2 L的恒容密閉容器中充入2 mol A和 1 mol B，發(fā)生反應如下：2A (g) +B(g)2D(g)ΔH=?Q kJmol-1，相關條件和數據見下表。 實驗Ⅰ 實驗Ⅱ 實驗Ⅲ 反應溫度/ ℃ 800 800 850 達平衡時間/min 40 10 30 c(D)平衡/molL-1 0.5 0.5 0.15 反應的能量變化/kJ Q1 Q2 Q3 下列說法中正確的是 A．可用壓強或密度是否發(fā)生變化判斷上述反應是否達平衡狀態(tài) B．實驗Ⅱ可能隱含的條件是使用催化劑，實驗Ⅲ達平衡時v(D)為0.05 molL-1min-1 C．由表中信息可知Q＞0，并且有Q3＜Q1=Q2=Q D．實驗Ⅰ達平衡后，恒溫下再向容器中通入2 mol A和1 mol B，新平衡時c(D)大于1.0 molL-1 4．苯乙烯是現代石油化工產品中最重要的單體之一。在工業(yè)上，苯乙烯可由乙苯和CO2催化脫氫制得： 在溫度為T1時，此反應的平衡常數K＝0.5。在2 L密閉容器中加入乙苯(g)與CO2，反應到某時刻測得混合物中各組分的物質的量均為1.0 mol，請回答下列問題： （1）該時刻的化學反應________(填“已達到”或“未達到”)平衡狀態(tài)。 （2）下列能說明乙苯與CO2在該條件下反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 a．v正(CO2)＝v逆(CO2) b．c(CO2)＝c(CO)＝0.5 mol/L c．混合氣體的密度不變 d．CO2的體積分數保持不變 （3）若將反應改為恒壓絕熱條件下進行，達到平衡狀態(tài)時，則乙苯的物質的量濃度________(填字母)。 a．大于0.5 mol/L B．小于0.5 mol/L c．等于0.5 mol/L D．無法確定 1．【答案】C 2．【答案】D 【解析】反應是否達到平衡狀態(tài)的關鍵在于是否存在v正=v逆。A項，在任意時刻，H2、HI的反應速率之比都等于1∶2，錯誤；B項，因該反應是反應前后氣體體積不變的反應，故容器內總壓強不隨反應的進行而 變化，錯誤；C項，因反應物和生成物都是氣體，容器內物質的質量不變，容器容積不變，故氣體密度不變，錯誤。 3．【答案】D 4．【答案】（1）已達到 （2）ad （3）d 【解析】（1）各組分的濃度均為＝0.5 mol/L，Q＝＝0.5＝K，則該時刻反應達到平衡狀態(tài)。 （2）a項，對同一物質來說，正、逆反應速率相等，說明反應已達到平衡狀態(tài)；b項，c(CO2)與c(CO)的濃度是否相等，與反應的起始量和轉化率有關，所以當c(CO2)＝c(CO)時不能說明已達平衡狀態(tài)；c項，在恒容容器中，混合氣體的總質量在反應過程中始終沒有變化，即密度始終沒有變化，與是否達到平衡狀態(tài)無關；d項，隨著反應進行，CO2的體積分數逐漸減小，當CO2的體積分數保持不變時，即達到平衡狀態(tài)。 （3）該反應為正向吸熱、氣體分子數增大的反應，若維持恒壓絕熱，相當于在原平衡的基礎上降溫，同時增大容器的容積，二者對乙苯濃度的影響無法確定。