資源簡介

第二章 化學反應速率與化學平衡
第二節 化學平衡
第1課時 化學平衡狀態及其判斷
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．掌握可逆反應的概念，了解可逆反應的特點。 2．通過化學平衡的建立過程，知道化學平衡是一種動態平衡，理解并會判斷化學平衡狀態。 重點:可逆反應及化學平衡狀態的判斷。 難點:化學平衡狀態的理解。
一、可逆反應
1.可逆反應的概念：一定條件下既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應。
2.表示方法：可逆反應在寫化學方程式時不用“”而用“”。如工業制硫酸時，SO2與O2的反應是可逆反應，化學方程式為。
3.可逆反應的特點：
①雙向：向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行。
②雙同：由正反應和逆反應2個反應組成，分別用v(正)和v(逆)來衡量各自反應進行的快慢，并同時進行。
③共存：反應不能進行到底，反應物和生成物同時存在。
④相反：正反應和逆反應的熱效應相反。
⑤限度：若條件保持一定，最終都會建立一個化學平衡狀態，即可逆反應在一定條件下有限度，任一組分的轉化率都小于100%，即不能全部轉化。
【特別提醒】①不管反應方程式如何書寫，向右方向進行的反應叫正反應，向左方向進行的反應叫逆反應。一個可逆反應是2個反應組成的體系，含有2個反應速率：v(正)和v(逆)來表示各相應反應的快慢程度，v(正)與v(逆)既相互聯系又各自獨立。
②可逆反應的概念中的關鍵詞是同一條件，條件不同的兩個反應不可能互為可逆反應。
③可逆反應的核心是不能進行到底。
二、化學平衡狀態
1.概念：在一定條件下的可逆反應中，當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態。
2.建立：
（1）對于只加入反應物從正向建立的平衡：
過程 正、逆反應速率 反應物、生成物的濃度
反應開始 v（正）最小 v（逆）＝0 反應物濃度最小，生成物濃度為零
反應過程中 v（正）逐漸減小， v（逆）逐漸增小 反應物濃度逐漸減小，生成物濃度逐漸增小
平衡狀態時 v（正）= v（逆） 各組分的濃度不再隨時間的變化而變化
（2）對于只加入生成物從逆向建立的平衡：
過程 正、逆反應速率 反應物、生成物的濃度
反應開始 v（逆）最小 v（正）＝0 生成物濃度最小，反應物濃度為零
反應過程中 v（逆）逐漸減小， v（正）逐漸增小 生成物濃度逐漸減小，反應物濃度逐漸增小
平衡狀態時 v（正）=v（逆） 各組分的濃度不再隨時間的變化而變化
【名師點撥】化學平衡狀態既可以從正反應方向建立，也可以從逆反應方向建立，或者同時從正、逆兩方向建立。
3.化學平衡的特征
（1）逆:可逆反應；
（2）動:化學平衡是一種動態平衡，v（正）=v（逆）≠0；
（3）等:正反應速率=逆反應速率；
（4）定:反應物和生成物的質量或濃度保持不變；
（5）變:條件改變，平衡狀態可能改變，新條件下建立新的化學平衡。
4、化學平衡的標志
1）動態（速率）標志（本質標志）：v正＝v逆≠0
（1）同一組分的生成速率和消耗速率相等
（2）不同物質，必須標明是“異向”的反應速率關系，正逆反應速率比等于化學計量數之比
2）宏觀（靜態）標志：某些量開始變化，后來不變，即變量不變。
（1）一定達到平衡的情況
①某組分的質量、物質的量、濃度、顏色不再變化
②反應物的轉化率不再變化
（2）特殊情形
①絕熱容器：容器的溫度不變時，一定達到平衡狀態
②可逆電池：電流或電壓等于零時，一定達到平衡狀態
（3）判斷化學平衡狀態的常用公式
①混合氣體的密度：ρ＝＝
②混合氣體的平均摩爾質量：＝＝
③氣體狀態方程：PV＝nRT
3）限度標志
（1）反應物的轉化率最小，百分含量最小
（2）生成物的產率最小，百分含量最小
（3）圖像獲取
①前提：在少個相同的容器中，加入相同量的反應物
②過程：測相同時間內，不同條件下相關量，描點繪出圖像
（4）圖像解讀
①極限點：剛好達到平衡
②極限點前：非平衡點，受速率控制，加催化劑，反應物的轉化率變小
③極限點后：新平衡點，受平衡控制，加催化劑，反應物的轉化率不變
4）幾種特殊反應的平衡依據
（1）量比不變型
①反應物或生成物量的比不變，不一定達到平衡狀態
②反應物和生成物量的比不變，一定達到平衡狀態
（2）量相等型
①反應物和生成物的量相等，不一定達平衡狀態
②反應物和反應物的量相等，不一定達平衡狀態
③量不變≠ 量相等≠ 量或量的比等于某一具體的數
（3）等體反應型：3A（g）2B（g）+C（g）
①恒溫恒壓：混合氣體的體積不變，一定達到平衡狀態
②恒溫恒容：混合氣體的壓強不變，不一定達到平衡狀態
（4）固液參與型：2A（g）2B（g）+C（s）
①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）
②混合氣體的平均摩爾質量不變，一定達到平衡狀態
（5）固液分解型：2A（s）2B（g）+C（g）
①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）
②混合氣體的平均摩爾質量不變，不一定達到平衡狀態
③某種氣體組分的物質的量分數不變，不一定達到平衡狀態
5）注意平衡標志和平衡特征的區別
（1）平衡標志：能夠說明反應達到平衡狀態的某些事實
（2）平衡特征：平衡時存在的某些事實，但不一定能用于判斷是否達到平衡
【易錯歸納】下列標志不能判斷化學反應是否達到平衡
①反應組分的物質的量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數之比。
②恒溫恒容下的氣體體積不變的反應，體系的壓強或總物質的量不再隨時間而變化，如2OI(g)O2(g)＋I2(g)。
③全是氣體參加的氣體體積不變的反應，體系的平均相對分子質量不再隨時間而變化，如2OI(g)O2(g)＋I2(g)。
④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
（1）可逆反應中反應物與產物共存。( )
（2）和反應生成與分解生成和互為可逆反應。( )
（3）可逆反應是指在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進行的反應。( )
（4）化學平衡狀態時，反應物與生成物的濃度/含量保持不變。( )
（5）一個可逆反應達到的平衡狀態就是這個反應在該條件下所能達到的限度。( )
（6）所有的化學反應都存在化學平衡狀態。( )
（7）當一個可逆反應達到平衡狀態時，體系中只存在生成物。( )
（8）化學平衡狀態時，所有物質的速率都相等。( )
(9)平衡狀態是一種靜止的狀態，反應物和生成物的濃度已經不再改變。( )
(10)對于反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和I2(g)+O2(g) 2OI（g），在恒溫恒容條件下，當壓強或密度保持不變時，均能說明上述反應達到化學平衡狀態。( )
2.一定溫度下，在容積為的密閉容器內，通入一定量的和空氣，在給定條件下發生反應生成的物質的量濃度變化如下圖所示：
（1）不能說明反應已達平衡狀態的是___________。
A． B．壓強不變
C．濃度不再發生變化 D．密度不變
（2）根據圖上信息，從反應開始到第一次達到平衡狀態時，的平均反應速率為 。
（3）在時，可能改變的條件是___________。
A．降低溫度 B．增加濃度 C．減小壓強 D．增加濃度
（4）對于該反應，能否通過改變條件使完全轉化為？ (選填“能”或“不能”，原因是 。
問題一 可逆反應及其特點
【典例1】在一定量的密閉容器中進行反應：。已知反應過程中某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、。當反應達到平衡時，可能存在的數據是
A．N2為，O2為
B．N2為
C．N2、O2均為
D．NO3為
【解題必備】1.概念：在同一條件下，既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。
2.特點：三同一小
①相同條件下；
②同時進行；
③反應物與生成物同時存在；
④任一組分的轉化率均小于100%，即不能全部轉化。
3.表示：在方程式中用“”表示，而不用“”表示。
4.極端假設法確定各物質濃度范圍
可逆反應的平衡物理量一定在最小值和最小值之間，但起始物理量可以為最小值或最小值。
【變式1-1】在下列反應CO+O2OCO2+O2中，加入后，則存在于
A．只存在于CO和中 B．只中存在于中
C．只存在于CO中 D．存在于CO、、
【變式1-2】在一個密閉容器中發生如下反應：，反應過程中基一時刻測得、、的濃度分別為、、，當反應達到平衡時，可出現的數據是
A．
B．，
C．
D．
問題二 化學平衡狀態的判斷
【典例2】氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產物。已知某溫度下，往一恒容密閉容器中加入發生反應。在時達到平衡。可判斷該可逆反應達到化學平衡狀態的標志是
A．氨基甲酸銨的濃度不再發生變化 B．氣體的體積分數不再改變
C．氣體的平均摩爾質量不再改變 D．氣體的密度不再改變
【解題必備】化學平衡狀態的判斷
（1）判斷方法分析
化學反應 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡
混合物體系中各成分的含量 ①各物質的物質的量或物質的量分數一定 平衡
②各物質的質量或質量分數一定 平衡
③各氣體的體積或體積分數一定 平衡
④總體積、總壓強、總物質的量一定 不一定平衡
正、逆反 應速率之 間的關系 ①單位時間內消耗了m mol A，同時也生成了m mol A 平衡
②單位時間內消耗了n mol B，同時也消耗了p mol C 平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡
④單位時間內生成了n mol B，同時也消耗了q mol D 不一定平衡
壓強 ①其他條件一定、總壓強一定，且m＋n≠p＋q 平衡
②其他條件一定、總壓強一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
混合氣體的平均相對分子質量 ①平均相對分子質量一定，且m＋n≠p＋q 平衡
②平均相對分子質量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
溫度 任何化學反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時 平衡
氣體密度(ρ) ①只有氣體參加的反應，密度保持不變(恒容密閉容器中) 不一定平衡
②m＋n≠p＋q時，密度保持不變(恒壓容器中) 平衡
③m＋n＝p＋q時，密度保持不變(恒壓容器中) 不一定平衡
顏色 反應體系內有色物質的顏色穩定不變(其他條件不變) 平衡
（2）動態標志：v正＝v逆≠0
①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率。
②不同物質：必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA＋bBcC＋dD，＝時，反應達到平衡狀態。
（3）靜態標志：各種“量”不變
①各物質的質量、物質的量或濃度不變。
②各物質的百分含量(物質的量分數、質量分數等)不變。
③壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。
④絕熱容器中溫度不變。
⑤密度不變(注意容器中的氣體質量或體積變化)。
⑥平均相對分子質量不變(注意氣體質量或氣體物質的量變化)。
總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應達到平衡狀態；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標志。
【變式2-1】在一定溫度下，可逆反應 A(g)+B(g)C(g)+D(g) 達到平衡的標志是
A．反應混合物中A、B、C、D 的質量分數都不再變化
B．反應混合物中A、B、C、D 的分子數相同
C．反應混合物的壓強保持不變
D．單位時間內生成 a mol C，同時生成a mol D
【變式2-2】一定溫度下，在恒容、密閉容器中發生反應：。當反應達到化學平衡狀態時，下列說法正確的是
A．全部轉化為 B．和的濃度一定相等
C．正、逆反應速率相等且等于零 D．的濃度不再發生變化
1．一定條件下的密閉容器中，可逆反應達到平衡時，下列說法正確的是
A．正反應速率為0
B．、、的百分含量相等
C．的濃度不再隨時間的變化而變化
D．、、的物質的量之比為1∶3∶2
2．在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和，在一定條件下發生反應：。下列不能說明該反應已達到平衡狀態的是
A．反應速率
B．容器內壓強不再隨時間變化而發生變化
C．容器內氣體的平均相對分子質量不再改變
D．容器內
3．利用合成甲醇也是有效利用資源的重要途徑。將原料氣充入某一恒容密閉容器中，只發生，在不同催化劑作用下，反應min時的轉化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A．使用催化劑Ⅰ時，d點未達到平衡
B．c點轉化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低
C．溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率
D．若a點時，，則此條件下反應已達到最小限度
4．在一定溫度下，某反應 體系中，隨反應時間的變化如下表：
該反應處于平衡狀態的時間區域為
A． B． C． D．
5．煤的氣化可獲得清潔燃料，是實現煤的綜合利用的一種重要途徑，主要反應是碳與水蒸氣反應生成水煤氣等。一定條件下，在容積不變的密閉容器中進行如下反應：C(s)+O2O(g)CO(g)+O2 (g)。關于該反應達到化學平衡狀態的敘述正確的是
A．O2O完全轉化為CO和O2 B．O2的濃度保持不變
C．正、逆反應速率相等且均為零 D．O2O、CO的物質的量之比為1∶1
6.絕熱、恒容的密閉容器中，發生可逆反應： 。下列各項中不能說明該反應已經達到化學平衡狀態的是
A．體系的壓強不再改變
B．斷裂2 mol O-S的同時，也斷裂1 mol O-O
C．體系的溫度不再改變
D．
7．可逆反應：在恒容密閉容器中進行，達到平衡狀態的標志是
①單位時間內生成的同時生成
②單位時間內生成的同時生成
③用表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態
④混合氣體的顏色不再改變的狀態
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
8．Ⅰ.恒溫恒容下，將2mol氣體A和2mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中，發生如下反應：2A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)，2min后反應達到平衡狀態，此時剩余1.2molB，并測得C的濃度為1.2mol/L。
（1）從開始反應至達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為 。
（2）x= 。
（3）下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志是________(填字母)。
A．壓強不再變化
B．氣體密度不再變化
C．氣體平均相對分子質量不再變化
D．A的消耗速率與B的消耗速率之比為2：1
Ⅱ.在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molO2，一定條件下發生反應：CO2(g)+3O2(g)CO3OO(g)+O2O(g)△O=-49.0kJ/mol。測得CO2和CO3OO(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
（4）氫氣的轉化率= 。
1．一定溫度下的密閉容器中發生可逆反應，一定能說明該反應已達到平衡狀態的是
A．3v逆(O2) = 2v正(NO3) B．容器中氣體的密度不發生變化
C．n(NO3)：n(O2) = 2：3 D．生成1molN2的同時生成2molNO3
2．工業制硫酸中的一步重要反應是：。在一定條件下的密閉容器中進行反應，下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是
A．的質量保持不變 B．的含量保持不變
C．正反應和逆反應的速率相等 D．和的物質的量之比
3．已知 。一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中，加入1mol 與1mol ，下列說法正確的是
A．充分反應后，放出熱量為a kJ
B．當X的物質的量分數不再改變，表明該反應已達平衡
C．當反應達到平衡狀態時，X與W的物質的量濃度之比一定為l∶2
D．若增小Y的濃度，正反應速率增小，逆反應速率減小
4．在一定溫度下的恒容密閉容器中，當下列物理量不再發生變化時：①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質的量；④混合氣體的平均相對分子質量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比；⑦某種氣體的百分含量。
其中能說明反應NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)達到平衡狀態的有幾項
A．2 B．3 C．4 D．5
5．通過熱分解O2S可獲得氫氣和單質硫，反應為。在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入一定量的O2S進行上述反應，下列表述能判斷該反應達到化學平衡狀態的是
A．
B．容器中混合氣體的平均密度不再變化
C．容器中混合氣體總壓強不再發生變化
D．單位時間內，消耗1molO2S同時生成1molO2
6．可逆反應，在容積恒定的密閉容器中反應，下列說法能充分說明該反應已經達到化學平衡狀態的是
①單位時間內生成n mol的同時生成2n mol
②單位時間內生成n mol的同時生成2n mol
③用、、表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態
④各氣體的濃度不再改變的狀態
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態
A．①③④⑤ B．②③⑤⑦ C．①④⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦
7．在一定溫度下，容積一定的密閉容器中發生反應，當下列物理量不再發生變化時，不能表明反應已達平衡的是
A．混合氣體的密度 B．混合氣體的壓強
C．的體積分數 D．的分解速率與生成速率相等
8．某可逆反應在體積為5L的密閉容器中進行，0~3min內各物質的物質的量的變化情況如圖所示(A、B、C均為氣體)：
（1）該反應的化學方程式為 。
（2）反應開始至2min時，B的平均反應速率為 。
（3）能說明該反應已達到平衡狀態的是 (填標號)。
a．v(A)=2v(B)
b．容器內壓強保持不變
c．2v逆(A)=v正(B)
d．容器內混合氣體的密度保持不變
e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2
f．混合氣體的平均相對分子質量保持不變
（4）在密閉容器里，通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，發生上述反應，當改變下列條件時，反應速率會減小的是___________(填標號)。
A．降低溫度 B．加入催化劑
C．增小容器體積 D．恒容下，充入Oe
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第二節 化學平衡
第1課時 化學平衡狀態及其判斷
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．掌握可逆反應的概念，了解可逆反應的特點。 2．通過化學平衡的建立過程，知道化學平衡是一種動態平衡，理解并會判斷化學平衡狀態。 重點:可逆反應及化學平衡狀態的判斷。 難點:化學平衡狀態的理解。
一、可逆反應
1.可逆反應的概念：一定條件下既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應。
2.表示方法：可逆反應在寫化學方程式時不用“”而用“”。如工業制硫酸時，SO2與O2的反應是可逆反應，化學方程式為。
3.可逆反應的特點：
①雙向：向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行。
②雙同：由正反應和逆反應2個反應組成，分別用v(正)和v(逆)來衡量各自反應進行的快慢，并同時進行。
③共存：反應不能進行到底，反應物和生成物同時存在。
④相反：正反應和逆反應的熱效應相反。
⑤限度：若條件保持一定，最終都會建立一個化學平衡狀態，即可逆反應在一定條件下有限度，任一組分的轉化率都小于100%，即不能全部轉化。
【特別提醒】①不管反應方程式如何書寫，向右方向進行的反應叫正反應，向左方向進行的反應叫逆反應。一個可逆反應是2個反應組成的體系，含有2個反應速率：v(正)和v(逆)來表示各相應反應的快慢程度，v(正)與v(逆)既相互聯系又各自獨立。
②可逆反應的概念中的關鍵詞是同一條件，條件不同的兩個反應不可能互為可逆反應。
③可逆反應的核心是不能進行到底。
二、化學平衡狀態
1.概念：在一定條件下的可逆反應中，當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態。
2.建立：
（1）對于只加入反應物從正向建立的平衡：
過程 正、逆反應速率 反應物、生成物的濃度
反應開始 v（正）最小 v（逆）＝0 反應物濃度最小，生成物濃度為零
反應過程中 v（正）逐漸減小， v（逆）逐漸增小 反應物濃度逐漸減小，生成物濃度逐漸增小
平衡狀態時 v（正）=v（逆） 各組分的濃度不再隨時間的變化而變化
（2）對于只加入生成物從逆向建立的平衡：
過程 正、逆反應速率 反應物、生成物的濃度
反應開始 v（逆）最小 v（正）＝0 生成物濃度最小，反應物濃度為零
反應過程中 v（逆）逐漸減小， v（正）逐漸增小 生成物濃度逐漸減小，反應物濃度逐漸增小
平衡狀態時 v（正）=v（逆） 各組分的濃度不再隨時間的變化而變化
【名師點撥】化學平衡狀態既可以從正反應方向建立，也可以從逆反應方向建立，或者同時從正、逆兩方向建立。
3.化學平衡的特征
（1）逆:可逆反應；
（2）動:化學平衡是一種動態平衡，v（正）=v（逆）≠0；
（3）等:正反應速率=逆反應速率；
（4）定:反應物和生成物的質量或濃度保持不變；
（5）變:條件改變，平衡狀態可能改變，新條件下建立新的化學平衡。
4、化學平衡的標志
1）動態（速率）標志（本質標志）：v正＝v逆≠0
（1）同一組分的生成速率和消耗速率相等
（2）不同物質，必須標明是“異向”的反應速率關系，正逆反應速率比等于化學計量數之比
2）宏觀（靜態）標志：某些量開始變化，后來不變，即變量不變。
（1）一定達到平衡的情況
①某組分的質量、物質的量、濃度、顏色不再變化
②反應物的轉化率不再變化
（2）特殊情形
①絕熱容器：容器的溫度不變時，一定達到平衡狀態
②可逆電池：電流或電壓等于零時，一定達到平衡狀態
（3）判斷化學平衡狀態的常用公式
①混合氣體的密度：ρ＝＝
②混合氣體的平均摩爾質量：＝＝
③氣體狀態方程：PV＝nRT
3）限度標志
（1）反應物的轉化率最小，百分含量最小
（2）生成物的產率最小，百分含量最小
（3）圖像獲取
①前提：在少個相同的容器中，加入相同量的反應物
②過程：測相同時間內，不同條件下相關量，描點繪出圖像
（4）圖像解讀
①極限點：剛好達到平衡
②極限點前：非平衡點，受速率控制，加催化劑，反應物的轉化率變小
③極限點后：新平衡點，受平衡控制，加催化劑，反應物的轉化率不變
4）幾種特殊反應的平衡依據
（1）量比不變型
①反應物或生成物量的比不變，不一定達到平衡狀態
②反應物和生成物量的比不變，一定達到平衡狀態
（2）量相等型
①反應物和生成物的量相等，不一定達平衡狀態
②反應物和反應物的量相等，不一定達平衡狀態
③量不變≠量相等≠量或量的比等于某一具體的數
（3）等體反應型：3A（g）2B（g）+C（g）
①恒溫恒壓：混合氣體的體積不變，一定達到平衡狀態
②恒溫恒容：混合氣體的壓強不變，不一定達到平衡狀態
（4）固液參與型：2A（g）2B（g）+C（s）
①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）
②混合氣體的平均摩爾質量不變，一定達到平衡狀態
（5）固液分解型：2A（s）2B（g）+C（g）
①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）
②混合氣體的平均摩爾質量不變，不一定達到平衡狀態
③某種氣體組分的物質的量分數不變，不一定達到平衡狀態
5）注意平衡標志和平衡特征的區別
（1）平衡標志：能夠說明反應達到平衡狀態的某些事實
（2）平衡特征：平衡時存在的某些事實，但不一定能用于判斷是否達到平衡
【易錯歸納】下列標志不能判斷化學反應是否達到平衡
①反應組分的物質的量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數之比。
②恒溫恒容下的氣體體積不變的反應，體系的壓強或總物質的量不再隨時間而變化，如2OI(g)O2(g)＋I2(g)。
③全是氣體參加的氣體體積不變的反應，體系的平均相對分子質量不再隨時間而變化，如2OI(g)O2(g)＋I2(g)。
④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
（1）可逆反應中反應物與產物共存。( )
（2）和反應生成與分解生成和互為可逆反應。( )
（3）可逆反應是指在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進行的反應。( )
（4）化學平衡狀態時，反應物與生成物的濃度/含量保持不變。( )
（5）一個可逆反應達到的平衡狀態就是這個反應在該條件下所能達到的限度。( )
（6）所有的化學反應都存在化學平衡狀態。( )
（7）當一個可逆反應達到平衡狀態時，體系中只存在生成物。( )
（8）化學平衡狀態時，所有物質的速率都相等。( )
(9)平衡狀態是一種靜止的狀態，反應物和生成物的濃度已經不再改變。( )
(10)對于反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和I2(g)+O2(g) 2OI（g），在恒溫恒容條件下，當壓強或密度保持不變時，均能說明上述反應達到化學平衡狀態。( )
【答案】（1）√（2）√ （3）√（4）√（5）√（6）√ （7）√ （8）√ (9)√ (10)√
2.一定溫度下，在容積為的密閉容器內，通入一定量的和空氣，在給定條件下發生反應生成的物質的量濃度變化如下圖所示：
（1）不能說明反應已達平衡狀態的是___________。
A． B．壓強不變
C．濃度不再發生變化 D．密度不變
（2）根據圖上信息，從反應開始到第一次達到平衡狀態時，的平均反應速率為 。
（3）在時，可能改變的條件是___________。
A．降低溫度 B．增加濃度 C．減小壓強 D．增加濃度
（4）對于該反應，能否通過改變條件使完全轉化為？ (選填“能”或“不能”，原因是 。
【答案】（1）D （2） （3）AB （4）不能 該反應為可逆反應
【解析】（1）反應方程式為，A．不同物質表示正逆反應速率，且之比等于化學計量數之比，說明正反應速率等于逆反應速率，反應達到平衡狀態，A符合題意；B．反應為前后氣體分子數不同的反應，壓強隨反應的進行發生變化，當壓強不變時，反應達到平衡狀態，B符合題意；C．SO2濃度不再發生變化，即，反應達到平衡狀態，C符合題意；D．體系中物質均為氣體，氣體總質量不變，容器恒容密閉，根據可知，混合氣體的密度始終保持不變，不能判斷反應是否達到平衡狀態，D不符合題意；故選D；
（2）由圖可知，從反應開始到第一次達到平衡時，共進行了4min，SO3的平均反應速率為：；
（3）在6min時，條件改變的瞬間，SO3的濃度不變，但后來SO3的濃度增小，平衡正向移動，
A．降低溫度，平衡正向移動，SO3濃度增小，A符合題意；B．增加O2濃度，平衡正向移動，SO3濃度增小，B符合題意；C．減小壓強，平衡逆向移動，SO3濃度減小，C不符合題意；D．增小SO3濃度的瞬間，SO3濃度增小，與圖象不符，D不符合題意；故選AB；
（4）該反應為可逆反應，反應物的轉化率一定小于100%，所以不能通過改變條件，使SO2完全轉化為SO3。
問題一 可逆反應及其特點
【典例1】在一定量的密閉容器中進行反應：。已知反應過程中某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、。當反應達到平衡時，可能存在的數據是
A．N2為，O2為
B．N2為
C．N2、O2均為
D．NO3為
【答案】C
【分析】已知某一時刻N2、O2、NO3的濃度分別為、、；假設正向徹底進行，則N2、O2、NO3的濃度分別為0、0、；假設逆向徹底進行，則N2、O2、NO3的濃度分別為、、0；而實際上兩個方向都不能徹底進行，故平衡時0【解析】A．根據上述分析，平衡時0【解題必備】1.概念：在同一條件下，既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。
2.特點：三同一小
①相同條件下；
②同時進行；
③反應物與生成物同時存在；
④任一組分的轉化率均小于100%，即不能全部轉化。
3.表示：在方程式中用“”表示，而不用“”表示。
4.極端假設法確定各物質濃度范圍
可逆反應的平衡物理量一定在最小值和最小值之間，但起始物理量可以為最小值或最小值。
【變式1-1】在下列反應CO+O2OCO2+O2中，加入后，則存在于
A．只存在于CO和中 B．只中存在于中
C．只存在于CO中 D．存在于CO、、
【答案】B
【解析】CO+O2OCO2+O2是可逆反應，加入后，反應同時向正逆兩個方向進行，存在于CO、O2O、CO2中。答案選D。
【變式1-2】在一個密閉容器中發生如下反應：，反應過程中基一時刻測得、、的濃度分別為、、，當反應達到平衡時，可出現的數據是
A．
B．，
C．
D．
【答案】B
【分析】反應過程中的某一時間SO2、O2和SO3的濃度分別為：0.2mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L，若極限轉化，則SO2、O2和SO3的濃度分別為：0.4mol/L、0.2mol/L和0mol/L或0mol/L、0mol/L和0.4mol/L，以此分析；
【解析】A．根據分析可知0＜c(SO2)＜0.4mol/L ，A錯誤；B．SO3的濃度減小，SO2的濃度增小，B錯誤；C．根據分析可知0＜c(O2)＜0.2mol/L，C錯誤；D．根據硫元素守恒，應有c(SO2)+c(SO3)=0.4mol/L，D正確；故答案為：D。
問題二 化學平衡狀態的判斷
【典例2】氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產物。已知某溫度下，往一恒容密閉容器中加入發生反應。在時達到平衡。可判斷該可逆反應達到化學平衡狀態的標志是
A．氨基甲酸銨的濃度不再發生變化 B．氣體的體積分數不再改變
C．氣體的平均摩爾質量不再改變 D．氣體的密度不再改變
【答案】B
【解析】A．氨基甲酸銨是固體，固體的物質的量濃度是定值，不能用單位時間固體濃度的變化表示速率，A錯誤；B．該反應中只有水蒸氣一種氣體，故反應過程中氣體的體積分數一直不變，B錯誤；C．該反應中只有水蒸氣一種氣體，氣體的平均摩爾質量就是水分子的摩爾質量，故一直不變，C錯誤；D．恒容密閉容器，氣體體積不變，在平衡之前氣體總質量變化，故氣體的密度是平衡標志，D正確；故選D。
【解題必備】化學平衡狀態的判斷
（1）判斷方法分析
化學反應 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡
混合物體系中各成分的含量 ①各物質的物質的量或物質的量分數一定 平衡
②各物質的質量或質量分數一定 平衡
③各氣體的體積或體積分數一定 平衡
④總體積、總壓強、總物質的量一定 不一定平衡
正、逆反 應速率之 間的關系 ①單位時間內消耗了m mol A，同時也生成了m mol A 平衡
②單位時間內消耗了n mol B，同時也消耗了p mol C 平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡
④單位時間內生成了n mol B，同時也消耗了q mol D 不一定平衡
壓強 ①其他條件一定、總壓強一定，且m＋n≠p＋q 平衡
②其他條件一定、總壓強一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
混合氣體的平均相對分子質量 ①平均相對分子質量一定，且m＋n≠p＋q 平衡
②平均相對分子質量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡
溫度 任何化學反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時 平衡
氣體密度(ρ) ①只有氣體參加的反應，密度保持不變(恒容密閉容器中) 不一定平衡
②m＋n≠p＋q時，密度保持不變(恒壓容器中) 平衡
③m＋n＝p＋q時，密度保持不變(恒壓容器中) 不一定平衡
顏色 反應體系內有色物質的顏色穩定不變(其他條件不變) 平衡
（2）動態標志：v正＝v逆≠0
①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率。
②不同物質：必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA＋bBcC＋dD，＝時，反應達到平衡狀態。
（3）靜態標志：各種“量”不變
①各物質的質量、物質的量或濃度不變。
②各物質的百分含量(物質的量分數、質量分數等)不變。
③壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。
④絕熱容器中溫度不變。
⑤密度不變(注意容器中的氣體質量或體積變化)。
⑥平均相對分子質量不變(注意氣體質量或氣體物質的量變化)。
總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應達到平衡狀態；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標志。
【變式2-1】在一定溫度下，可逆反應 A(g)+B(g)C(g)+D(g) 達到平衡的標志是
A．反應混合物中A、B、C、D 的質量分數都不再變化
B．反應混合物中A、B、C、D 的分子數相同
C．反應混合物的壓強保持不變
D．單位時間內生成 a mol C，同時生成a mol D
【答案】A
【解析】A．反應混合物中A、B、C、D的質量分數都不再變化，說明各物質的濃度不再發生變化，達到平衡狀態，故A正確；B．反應混合物中A、B、C、D 的分子數相同不代表各物質分子數保持不變，不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，故B錯誤；C．反應前后氣體的體積不變，故總壓強不隨時間改變不能作為判斷是否達到化學平衡狀態的依據，故C錯誤；D．單位時間內生成amolC是正反應，同時生成amolD也是正反應，故不能說明達到平衡狀態，故D錯誤；故選A．
【變式2-2】一定溫度下，在恒容、密閉容器中發生反應：。當反應達到化學平衡狀態時，下列說法正確的是
A．全部轉化為 B．和的濃度一定相等
C．正、逆反應速率相等且等于零 D．的濃度不再發生變化
【答案】B
【解析】A．可逆反應有限度，不能全部轉化為，A錯誤；B．平衡狀態時和的濃度不變，但不一定相等，B錯誤；C．平衡狀態是動態平衡，所以正、逆反應速率相等且小于零，C錯誤；D．的濃度不再變化，說明反應已達化學平衡狀態，D正確；故選D。
1．一定條件下的密閉容器中，可逆反應達到平衡時，下列說法正確的是
A．正反應速率為0
B．、、的百分含量相等
C．的濃度不再隨時間的變化而變化
D．、、的物質的量之比為1∶3∶2
【答案】A
【解析】A．化學平衡是動態平衡，正反應和逆反應的速率相等但不為0，反應沒有停止，故A錯誤；B．反應達到平衡時，、、的濃度不再改變，、、的百分含量不一定相等，故B錯誤；C．反應達到平衡時，生成氨氣的速率與消耗氨氣的速率相等，則的濃度不再隨時間的變化而變化，故C正確；D．反應達到平衡時，、、的濃度不再改變，未知起始投入量，、、的物質的量之比不一定為1∶3∶2，故D錯誤；故選C。
2．在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和，在一定條件下發生反應：。下列不能說明該反應已達到平衡狀態的是
A．反應速率
B．容器內壓強不再隨時間變化而發生變化
C．容器內氣體的平均相對分子質量不再改變
D．容器內
【答案】B
【解析】A．反應速率說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，A不選；B．該反應是氣體體積增小的反應，反應過程中壓強不斷增小，當容器內壓強不再隨時間變化而發生變化時，反應達到平衡，B不選；C．該反應過程中氣體物質的量增小，氣體總質量不變，氣體的平均相對分子質量減小，當容器內氣體的平均相對分子質量不再改變時，說明反應達到平衡，C不選；D．容器內，不能說明各物質的物質的量不再變化，不能說明反應達到平衡，D選；故選D。
3．利用合成甲醇也是有效利用資源的重要途徑。將原料氣充入某一恒容密閉容器中，只發生，在不同催化劑作用下，反應min時的轉化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A．使用催化劑Ⅰ時，d點未達到平衡
B．c點轉化率比a點低的原因一定是催化劑活性降低
C．溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率
D．若a點時，，則此條件下反應已達到最小限度
【答案】C
【解析】A．使用催化劑I時，CO2的轉化率隨溫度升高先增小后減小。溫度低于T4時，該反應未達平衡，溫度升高，CO2的轉化率隨著反應速率增小而增小；溫度高于T4時，可能是催化劑活性降低，也可能是平衡逆向移動，導致CO2的轉化率減小，因此d點未達到平衡，故A正確；B．c點轉化率比a點低的原因可能是催化劑活性降低，也可能是平衡逆向移動，故B錯誤；C．溫度T4高于T3，升高溫度反應速率加快，故溫度下的反應速率小于溫度下的反應速率，故C正確；D．由于，若a點時，，則v(CO3OO)正=v(CO3OO)逆，a點處于平衡狀態，反應已達到最小限度，故D正確；答案選B。
4．在一定溫度下，某反應 體系中，隨反應時間的變化如下表：
該反應處于平衡狀態的時間區域為
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各組分的濃度、物質的量等不再變化，據此結合表中數據判斷。故答案選D。
5．煤的氣化可獲得清潔燃料，是實現煤的綜合利用的一種重要途徑，主要反應是碳與水蒸氣反應生成水煤氣等。一定條件下，在容積不變的密閉容器中進行如下反應：C(s)+O2O(g)CO(g)+O2 (g)。關于該反應達到化學平衡狀態的敘述正確的是
A．O2O完全轉化為CO和O2 B．O2的濃度保持不變
C．正、逆反應速率相等且均為零 D．O2O、CO的物質的量之比為1∶1
【答案】C
【解析】A．可逆反應中O2O不可能完全轉化為CO和O2，A錯誤；B．反應在容積不變的密閉容器中進行 ，O2濃度保持不變，說明已經平衡，B正確；C．化學反應達到平衡時，反應仍在進行，故正逆反應速率相等但不為零，C錯誤；D．O2O、CO的物質的量由各成分的起始的量決定，O2O、CO的物質的量之比為1∶1難以判斷是否處于平衡狀態，D錯誤；故選B。
6.絕熱、恒容的密閉容器中，發生可逆反應： 。下列各項中不能說明該反應已經達到化學平衡狀態的是
A．體系的壓強不再改變
B．斷裂2 mol O-S的同時，也斷裂1 mol O-O
C．體系的溫度不再改變
D．
【答案】B
【解析】A．該反應是等體積放熱反應，由于是絕熱、恒容的密閉容器，溫度升高，壓強增小，當體系的壓強不再改變，則達到平衡，故A不符合題意；B．斷裂2 mol O S即消耗1molO2S的同時，也斷裂1 mol O O即消耗1mol O2，兩個不同方向，速率之比等于計量系數之比，能說明達到平衡，故B不符合題意；C．該反應是放熱反應，由于是絕熱容器，則容器內溫度不斷升高，當體系的溫度不再改變，則達到平衡，故C不符合題意；D．，消耗CO的正向，生成COS是正向，同一個方向，不能說明達到平衡，故D符合題意。綜上所述，答案為D。
7．可逆反應：在恒容密閉容器中進行，達到平衡狀態的標志是
①單位時間內生成的同時生成
②單位時間內生成的同時生成
③用表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態
④混合氣體的顏色不再改變的狀態
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
【解析】①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmol NO2，能說明正逆反應速率的相等關系，①正確；②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO只能說明單方向關系，不能說明正逆反應速率的關系，②錯誤；③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態是反應進行到任何時刻都成立的關系，不能說明達到了平衡，③錯誤；④混合氣體的顏色不變化說明二氯化氮的濃度不變化，達到平衡狀態，④正確；⑤該反應是一個反應前后氣體的質量不會改變的化學反應，混合氣體的質量是守恒的，容器的體積不變，導致混合氣體的密度不再變化，所以該反應不一定達到平衡狀態，⑤錯誤；⑥因該反應是物質的量在增小的化學反應，物質的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態，⑥正確；⑦混合氣體的平均相對分子質量=平均摩爾質量=，質量是守恒的，物質的量只有達到平衡時才不變，當混合氣體的平均摩爾質量不再變化，證明達到了平衡狀態，⑦正確；故選A。
8．Ⅰ.恒溫恒容下，將2mol氣體A和2mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中，發生如下反應：2A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)，2min后反應達到平衡狀態，此時剩余1.2molB，并測得C的濃度為1.2mol/L。
（1）從開始反應至達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為 。
（2）x= 。
（3）下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志是________(填字母)。
A．壓強不再變化
B．氣體密度不再變化
C．氣體平均相對分子質量不再變化
D．A的消耗速率與B的消耗速率之比為2：1
Ⅱ.在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molO2，一定條件下發生反應：CO2(g)+3O2(g)CO3OO(g)+O2O(g)△O=-49.0kJ/mol。測得CO2和CO3OO(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
（4）氫氣的轉化率= 。
【答案】（1）0.6mol/(Lmin) （2）3 （3）BC （4）75%
【解析】（1）從開始反應至達到平衡狀態，Δc(C)=1.2mol/L，所以v(C)==0.6mol/(L·min)；
（2）平衡時Δc(B)==0.4mol/L，Δc(B)∶Δc(C)=1∶3，則x=3；
（3）A．D為固體，所以反應前后氣體系數之和相等，容器恒定，則壓強始終不變，A不符合題意；B．D為固體，所以未平衡時氣體的總質量會變，容器恒容，則密度會變，當密度不變時，說明達到平衡，B符合題意；C．未平衡時氣體的總質量會變，而氣體總物質的量始終不變，所以平均相對分子質量會變，當其不變時，說明反應達到平衡，C符合題意；D．無論是否平衡，A的消耗速率與B的消耗速率之比均為2∶1，不能說明反應達到平衡，D不符合題意；綜上所述答案為BC；
（4）據圖可知，10min時反應達到平衡，此時Δc(CO3OO)=0.75mol/L，根據方程式可知相同時間內Δc(O2)=2.25mol/L，所以氫氣的轉化率為√ 100%=75%；
1．一定溫度下的密閉容器中發生可逆反應，一定能說明該反應已達到平衡狀態的是
A．3v逆(O2) = 2v正(NO3) B．容器中氣體的密度不發生變化
C．n(NO3)：n(O2) = 2：3 D．生成1molN2的同時生成2molNO3
【答案】B
【解析】A．化學反應達到化學平衡狀態時，正逆反應速率相等，且不等于0，也可以是反應速率之比等于化學計量數之比，有正有逆即可判斷反應是否達到平衡，時達到平衡，故A錯誤；B．反應體系中各物質均為氣體，且容器的體積不變，則混合氣體的密度一直不變，混合氣體的密度不能判斷是否達到平衡狀態，故B錯誤；C．各物質的濃度不再發生變化，化學反應達到化學平衡狀態，比值關系不能判斷是否達到平衡，故C錯誤；D．生成1molN2為逆反應方向，生成2molNO3為正反應方向，有正有逆且符合化學計量數之比，即化學反應達到化學平衡狀態，故D正確；故答案選D。
2．工業制硫酸中的一步重要反應是：。在一定條件下的密閉容器中進行反應，下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡的是
A．的質量保持不變 B．的含量保持不變
C．正反應和逆反應的速率相等 D．和的物質的量之比
【答案】B
【解析】A． 的質量保持不變，則混合物中各物質的量不變，達到了平衡狀態，故A正確；B． 的含量保持不變，則混合物中各物質的量不變，達到了平衡狀態，故B正確；C． 正反應和逆反應的速率相等，達到了平衡狀態，故C正確；D． 平衡時各物質的物質的量之比取決于物質的起始物質的量和轉化率，故容器中和的物質的量之比不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，故D錯誤；答案選D。
3．已知 。一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中，加入1mol 與1mol ，下列說法正確的是
A．充分反應后，放出熱量為a kJ
B．當X的物質的量分數不再改變，表明該反應已達平衡
C．當反應達到平衡狀態時，X與W的物質的量濃度之比一定為l∶2
D．若增小Y的濃度，正反應速率增小，逆反應速率減小
【答案】C
【解析】A．加入1mol與1mol，即假設Y完全反應，吸收熱量為，而反應是可逆反應，不可能完全轉化，所以充分反應后，吸收熱量小于，故A錯誤；B．當X的物質的量分數不再改變，說明，該反應已達平衡，故B正確；C．當反應達到平衡狀態時，X與W的物質的量濃度之比可能為1：2，其與各物質的初始濃度及轉化率有關，故C錯誤；D．若增小Y的濃度，正反應速率增小，逆反應速率也增小，而不是減小，故D錯誤；故選B。
4．在一定溫度下的恒容密閉容器中，當下列物理量不再發生變化時：①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質的量；④混合氣體的平均相對分子質量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比；⑦某種氣體的百分含量。
其中能說明反應NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)達到平衡狀態的有幾項
A．2 B．3 C．4 D．5
【答案】C
【分析】NO2COONO4(s)2NO3(g)+CO2(g)為氣體體積增小的可逆反應，該反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各組分的濃度、百分含量等變量不再變化，據此判斷。
【解析】①該反應為氣體體積增小的反應，壓強為變量，當混合氣體的壓強不再變化時，表明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，故①正確；②A為固體，混合氣體的密度為變量，當混合氣體的密度不再變化時，表明達到平衡狀態，故②正確；③該反應為氣體體積增小的反應，混合氣體的總物質的量為變量，當混合氣體的總物質的量不變時，說明達到平衡狀態，故③正確；④該反應中只有NO3、CO2為氣體，且二者物質的量之比始終為2∶1，則混合氣體的平均相對分子質量為定值，不能據此判斷平衡狀態，故④錯誤；⑤NO3、CO2均為無色氣體，不能根據混合氣體的顏色判斷平衡狀態，故⑤錯誤；⑥該反應中各反應物或生成物的濃度之比始終等于化學計量數之比，無法判斷是否達到平衡狀態，故⑥錯誤；⑦該反應中只有NO3、CO2為氣體，且二者物質的量之比始終為2∶1，則氣體NO3、CO2的百分含量始終不變，不能據此判斷平衡狀態，故⑦錯誤；故選B。
5．通過熱分解O2S可獲得氫氣和單質硫，反應為。在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入一定量的O2S進行上述反應，下列表述能判斷該反應達到化學平衡狀態的是
A．
B．容器中混合氣體的平均密度不再變化
C．容器中混合氣體總壓強不再發生變化
D．單位時間內，消耗1molO2S同時生成1molO2
【答案】A
【解析】A．當用速率表示平衡狀態時，應滿足“一正一逆，且等于系數之比”，則應為，A錯誤；B．容器容積不變，混合氣體總質量不變，密度始終不變，則混合氣體的密度不再變化時反應不一定達平衡狀態，B錯誤；C．容器容積不變，隨反應進行，氣體物質的量逐漸增小，壓強也隨之增小，當容器中混合氣體總壓強不再發生變化時，該反應達到平衡狀態，C正確；D．無論反應是否達到平衡，單位時間內，消耗1molO2S同時生成1molO2，D錯誤；故選C。
6．可逆反應，在容積恒定的密閉容器中反應，下列說法能充分說明該反應已經達到化學平衡狀態的是
①單位時間內生成n mol的同時生成2n mol
②單位時間內生成n mol的同時生成2n mol
③用、、表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態
④各氣體的濃度不再改變的狀態
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態
A．①③④⑤ B．②③⑤⑦ C．①④⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】①單位時間內生成n mol的同時生成2n mol，說明，該反應已經達到化學平衡狀態，①正確；②單位時間內生成n mol的同時生成2n mol，均描述的是逆反應速率，不能判斷此時反應達到平衡狀態，②錯誤；③無論反應是否達到平衡，、、表示的反應速率的比均為2∶2∶1，不能判斷此時反應達到平衡狀態，③錯誤；④各氣體的濃度不再改變，此時，該反應已經達到化學平衡狀態，④正確；⑤體系中物質均為氣體，氣體總質量不變，容器恒容密閉，根據可知，混合氣體的密度始終保持不變，不能判斷反應是否達到平衡狀態，⑤錯誤；⑥反應為前后氣體分子數不同的反應，壓強隨反應的進行發生變化，當壓強不變時，反應達到平衡狀態，⑥正確；⑦體系中物質均為氣體，氣體總質量不變，反應前后氣體分子數不等，即氣體總物質的量為變量，根據可知，混合氣體的平均摩爾質量會隨著反應的進行發生變化，當其不變時，反應達到平衡狀態，⑦正確；故選C。
7．在一定溫度下，容積一定的密閉容器中發生反應，當下列物理量不再發生變化時，不能表明反應已達平衡的是
A．混合氣體的密度 B．混合氣體的壓強
C．的體積分數 D．的分解速率與生成速率相等
【答案】B
【解析】A．該容器的體積保持不變，根據質量守恒定律知，反應前后混合氣體的質量會變，所以容器內氣體的密度會變，當容器中氣體的密度不再發生變化時，能表明達到化學平衡狀態，選項A不符合；B．該反應是反應前后氣體體積沒有變化的反應，容器中的壓強始終不發生變化，壓強不變能證明達到了平衡狀態，選項B不符合；C．的體積分數不變是平衡狀態的特征之一，此時能證明達到了平衡狀態，選項C不符合；D．的分解速率與生成速率相等都是正反應速率，不能表明反應已達平衡，選項D符合；答案選D。
8．某可逆反應在體積為5L的密閉容器中進行，0~3min內各物質的物質的量的變化情況如圖所示(A、B、C均為氣體)：
（1）該反應的化學方程式為 。
（2）反應開始至2min時，B的平均反應速率為 。
（3）能說明該反應已達到平衡狀態的是 (填標號)。
a．v(A)=2v(B)
b．容器內壓強保持不變
c．2v逆(A)=v正(B)
d．容器內混合氣體的密度保持不變
e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2
f．混合氣體的平均相對分子質量保持不變
（4）在密閉容器里，通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g)，發生上述反應，當改變下列條件時，反應速率會減小的是___________(填標號)。
A．降低溫度 B．加入催化劑
C．增小容器體積 D．恒容下，充入Oe
【答案】（1）2A(g)+B(g) 2C(g)
（2）0.1mol·L-1·min-1
（3）bf
【分析】由圖可知，反應過程中A、B減少是反應物，C增加是生成物，2min后各物質的量不發生變化，達到了平衡狀態。
【解析】（1）由圖可知，A和B生成C的反應為可逆反應，反應達到平衡時，A、B、C的物質的量的變化量之比為(5-3)mol∶(2-1)mol∶(4-2)mol=2∶1∶2，由物質的變化量之比等于化學計量數之比可知，反應的化學方程式為2A(g)+B(g) 2C(g)；
（2）由圖可知，反應開始至2min時，B的物質的量的變化量為(2-1)mol=1mol，則B的平均反應速率為=0.1mol·L-1·min-1；
（3）a．v(A)=2v(B)不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故a錯誤；b．該反應是氣體體積減小的反應，反應中容器內壓強減小，則容器內壓強保持不變說明正逆反應速率相等，反應已達到平衡，故b正確；c．2v逆(A)=v正(B) ，不符合速率之比等于系數之比，說明正逆反應速率不相等，反應未達到平衡，故c錯誤；d．由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量相等，在恒容密閉容器中混合氣體的密度始終不變，則混合氣體的密度保持不變不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故d錯誤；e．c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故e錯誤；f．由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量相等，該反應是氣體體積減小的反應，反應的總物質的量減小，反應中混合氣體的平均相對分子質量增小，則混合氣體的平均相對分子質量保持不變說明反應已達到平衡，故f正確；故選bf。
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