化学平衡状态的判断知识点

化学平衡状态的判断：根据平衡的特点，或者现象判断可逆反应是否在平衡状态，常用的方法是速率或浓度，当正反应速率等于逆反应速率时，或者各物质的浓度保持不变时即达到平衡，除此之外还可以利用平衡的条件或者现象，当平衡的移动，这些条件或者现象跟着改变的时候，说明这些条件或者现象可以作为平衡状态的标志。

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下列叙述能说明反应2A（g）+B（g）═2C（g）已达平衡状态的有（　　）

①A、B、C的百分含量相等；

②单位时间，消耗a mol B，同时生成2a mol C；

③单位时间，消耗a mol A，同时生成0.5a mol B；

④外界条件不变时，物质总质量不随时间改变；

⑤外界条件不变时，气体总分子数不再变化；

⑥A、B、C分子数之比为2：1：2．

A . 除④外 B . 除②⑥外 C . ②④⑤ D . ③⑤

在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=，已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）图中表示NO₂的变化的曲线是，用O₂的浓度变化表示从0～2s内该反应的平均速率v=．
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是
a．v（NO₂）=2v（O₂） b．容器内压强保持不变
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂） d．容器内物质的密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是
a．及时分离出NO₂气体 b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度 d．选择高效的催化剂．

在一定温度下，下列叙述是可逆反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）达平衡时的特征的是（）

（1 ）单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；

（2 ）A，B，C的分子数之比为1：3：2；

（3 ）单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol B；

（4 ）A，B，C的浓度不再变化．

A . （1）（2） B . （3）（4） C . （1）（2）（3）（4） D . （1）（3）

在200℃时，将a mol H₂(g)和b mol I₂(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I₂(g)+H₂(g)⇋2HI(g)。

（1）反应刚开始时，由于c(H₂)＝，c(I₂)＝，而c(HI)＝，所以化学反应速率最大而最小(为零)(填“v_正”或“v_逆”)。
（2）随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H₂)，c(I₂)，而c(HI)，从而化学反应速率v_正，而v_逆(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）当反应进行到v_正与v_逆时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将。

工业生产硝酸铵的流程如下图所示：

（1）硝酸铵的水溶液呈(填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为：。
（2）已知N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H<0，当反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。
①曲线a对应的温度是。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是。
A．及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)
D．如果N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1 ， N点的化学平衡常数K≈0.93
（3）尿素（H₂NCONH₂）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为二步反应：
第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g)=H₂NCOONH₄(s) ΔH=－272 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH=＋138 kJ·mol^－1
写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第步反应决定，总反应进行到min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝。
③在上面右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。

在一恒容密闭烧瓶中，25℃时存在平衡：2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g) △H＜0。将烧瓶置于100℃的水中，则下列物理量中不会改变的是（）

A . 颜色 B . 密度 C . N₂O₄的浓度 D . 压强

在密闭容器中进行反应：N₂+3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ，下列说法正确的是（）

A . 升高温度能加快反应速率 B . 增大压强能减慢反应速率 C . 达到平衡时，反应速率：v(正) = v(逆) = 0 D . 达到平衡时，N₂和H₂能100%转化为NH₃

近几年全国各地都遭受“十面霾伏”。其中机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化“贡献”最大。汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g) +N₂(g) ΔH <0。在t℃下，将2.0molNO、2.4molCO气体通入到容积固定的2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：

（1）该反应平衡常数的表达式为。
（2） 20min时，c（CO₂）为，NO的转化率为。
（3） 0--10min的平均速率v(N₂)＝。
（4） 20min时，若改变反应条件，导致CO转化率增大，则改变的条件可能为__（填序号）。

A . 缩小容器容积 B . 增加CO的量 C . 降低温度 D . 使用催化剂
（5）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行t₁时刻达到平衡状态的是_______（填代号）【下图中的v(正)、K、n、w分别代表正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数】

A . B . C . D .

某温度时，在500mL容器中A、B、C三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

图片_x0020_344277435

（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为：。
（2）反应开始至2min，C的平均反应速率为。
（3）在等温等容条件下，该反应达到化学平衡状态的依据是__（填序号）。
a.容器中气体密度不再改变

b.混合气体中c_(B)不再改变

c.c_(C)=c_(A)

d.气体的总物质质量不再改变

e.气体的平均摩尔质量不变
（4）在等温等容条件下，反应达平衡时，此时体系的压强是开始时的倍。

一定温度下,在2L的密闭容器中发生反应:xA(g) +B(g) $\text{[math]}$ 2C(g) △H<0，A、 C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是（）

A . x=1 B . 反应进行到1min时,反应体系达到化学平衡状态 C . 2min后,A的正反应速率一定等于C的逆反应速率 D . 2min后,容器中A与B的物质的量之比一定为2∶1

对于以下反应：A(s)+3B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)+D(g)，在一定温度和容积固定的容器中，下列判断正确是（）

A . 当容器内的压强不再变化，可以判断反应已经达到平衡 B . 往容器中通入稀有气体He，由于压强增大，所以反应速率增大 C . 往容器中加入少量A，反应速率增大 D . 若反应是放热反应，升高温度，正反应速率增大

一定条件下，在容积恒定的密闭容器中，加入2molCH₄和2molH₂O，发生如下反应：CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)，ΔH=akJ·mol⁻¹(a＞0)。下列说法错误的是（）

A . 当容器内H₂的物质的量n(H₂)=3mol时，反应放出热量akJ B . 当CH₄与H₂的反应速率3v正(CH₄)=v逆(H₂)时，反应达到化学平衡状态 C . 若保持温度不变，当容器内气压不再变化时，反应达到化学平衡状态 D . 反应达到化学平衡状态后，再加入1molH₂O，CH₄的体积分数φ(CH₄)将减小

“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。

标准状况下， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。下列有关说法错误的是（）

A . 该反应的 $\text{[math]}$ B . 该反应的 $\text{[math]}$ C . 若 $\text{[math]}$ ，则该反应到达平衡状态 D . 反应过程中及时分离 $\text{[math]}$ ，有利于废气的转化

一定温度下，在2L密闭容器中发生反应：2N₂O₅(g) $\text{[math]}$ 4NO₂(g)+O₂(g)ΔH>0.已知N₂O₅物质的量变化为图中曲线b。下列说法中正确的是（）

A . 0~20s内平均反应速率v(N₂O₅)=0.1mol·(L·s)^-1 B . 10s时，正、逆反应速率相等，达到平衡 C . 20s时，正反应速率大于逆反应速率 D . 曲线a可表示NO₂的物质的量随反应时间的变化

煤的液化可获得乙醇： $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 反应物的总能量小于生成物的总能量 B . 在绝热密闭容器中进行时，平衡常数不再改变则说明已达平衡状态 C . 使用合适的催化剂、增大压强均有利于提高原料的平衡转化率 D . 升高温度可增大活化分子的数目及有效碰撞频率，因而温度越高乙醇平衡产率越高

一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g) $\text{[math]}$ C(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是（）

A . 若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态 B . 2min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢 C . 反应过程中A和B的转化率之比为1∶1 D . 从开始到平衡，用D表示的化学反应速率为0.2mol•L^-1•min^-1

（1） I．将6molCO₂和8molH₂充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应 $\text{[math]}$ 。测得H₂的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。

在1~3min内CO₂的化学反应速率为；该可逆反应达到平衡状态时，H₂转化率为。
（2）该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)。

A . 容器内混合气体的密度保持不变 B . CO₂、H₂的化学反应速率之比为1∶3 C . 容器内混合气体的压强保持不变 D . CH₃OH的体积分数在混合气体中保持不变
（3） Ⅱ．微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：
该电池中外电路电子的流动方向为(填“从A到B”或“从B到A”)，A电极附近甲醇发生的电极反应式为：。
（4）当电路中通过1mol电子时，B电极消耗标准状况下O₂L。

以二氧化碳和氢气为原料可以合成甲醇，一定条件下发生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，550K时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入 $\text{[math]}$ (g)和 $\text{[math]}$ (g)，部分实验数据如下表所示。

时间/min	0	5	10	15
n( $\text{[math]}$ )/mol	2.00	0.80	0.20	$\text{[math]}$
n( $\text{[math]}$ )/mol	1.00	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.40

（1） 0~10min内 $\text{[math]}$ (g)的平均反应速率为，此温度下的平衡常数为。
（2）若其他条件不变，将容器换成1L的恒容密闭容器，则达到平衡时， $\text{[math]}$ (填“ $\text{[math]}$ ” “ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”，下同)0.60 $\text{[math]}$ 。
（3）温度为T K时，平衡常数为400 $\text{[math]}$ ，则T550。
（4）下列可以作为反应达到平衡的依据的是_________(填标号)。

A . 容器内压强不再改变 B . 生成1mol $\text{[math]}$ (g)的同时消耗1mol $\text{[math]}$ (g) C . 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D . 混合气体的密度不再变化
（5）写出可以增大 $\text{[math]}$ 的平衡转化率的措施：(任答两条)。

氨气可作为脱硝剂。回答下列问题：

（1）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和 $\text{[math]}$ ，在一定条件下发生反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
①能说明该反应已达到平衡状态标志的是(填标号)。
a．反应速率 $\text{[math]}$
b．容器内压强不再随时间而发生变化
c．容器内 $\text{[math]}$ 的物质的量分数不再随时间而发生变化
d．容器内 $\text{[math]}$
②某次实验中测得容器内NO及 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间的变化如图所示，图中b点对应的反应速率关系是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“ $\text{[math]}$ ” “ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。
（2）一定温度下，在2L恒容密闭容器内发生反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 随时间的变化如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
$\text{[math]}$ /mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①0~2s内，该反应的平均速率 $\text{[math]}$ 。
②根据上表可以看出，随着反应进行，反应速率逐渐减小，其原因是。
③该温度下，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（3）对于反应 $\text{[math]}$ ，用平衡时各组分压强关系表达的平衡常数 $\text{[math]}$ 。在一定条件下 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的消耗速率与自身压强间存在关系： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是与反应及温度有关的常数。相应的消耗速率跟压强的关系如图所示：
一定温度下， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与平衡常数 $\text{[math]}$ 的关系是 $\text{[math]}$ 。在图标出的点中，指出能表示反应达到平衡状态的点并说明理由：。

以NO_x为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

（1）已知：2C(s)+O₂(g)=2CO(g)       ∆H=-akJ/mol
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)       ∆H=-bkJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)       ∆H=-ckJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO₂(g)+N₂(g)       ∆H=kJ/mol。
（2） NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) ∆H＜0。
①该反应能自发进行的条件是。
②在500℃时，向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时，下列描述能说明反应达到平衡状态的是。
A．v(CO)_正=2v(N₂)_逆
B．体系中混合气体密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N₂
③向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体，在不同温度下反应达到平衡时，NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示：
T₁T₂(填“＞”、“＜”)，反应经过5min达到平衡M，该反应的化学平衡常数表达式为K=，平衡时混合气体中CO的体积分数为。

时间/s	0	1	2	3	4	5
$\text{[math]}$ /mol	0.040	0.020	0.010	0.005	0.005	0.005

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