2.2 第2课时 反应条件对化学平衡的影响 学案（含答案） 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.2 第2课时　反应条件对化学平衡的影响
【学习目标】
1.通过化学平衡的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态。
2.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
3.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
【自主预习】
一、化学平衡状态
1.化学平衡状态的概念
在一定条件下,　　　　反应进行到一定程度时,正、逆反应的速率相等,反应物和反应产物的浓度　　　　　　　　,即体系的组成不随时间而改变,物质的转化达到了“　　　　”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡的建立
反应开始(t=0)时,c反应物最大,c反应产物=0,即v正最大,v逆=0。
随着反应的进行,即t>0时,v正减小,v逆增大,在坐标图上表示为当可逆反应进行到一定程度时,c反应物、c反应产物不再发生改变,即v正=v逆,反应达到化学平衡状态。
3.化学平衡的建立方向
(1)正反应方向建立平衡,v正减小,v逆增大,v正=v逆时达到平衡。
(2)逆反应方向建立平衡,v正增大,v逆减小,v正=v逆时达到平衡。
例如,一定条件下,把一定量的H2和N2充入恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应N2+3H22NH3,从反应开始到平衡过程中,各物质的浓度变化如图(a)所示;同理,一定条件下,充入一定量的NH3发生分解反应,随着反应的进行,各物质的浓度变化如图(b)所示。
(3)化学平衡的基本特征
4.化学平衡状态的判断方法
(1)用本质特征判断
判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v正=v逆。
①同一种物质:该物质的生成速率　　　　它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是　　　　的速率。
(2)用宏观特征判断
判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持　　　　。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持　　　　。
③反应物的转化率、产物的产率保持　　　　。
二、化学平衡的移动
1.化学平衡的移动
(1)概念:由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个　　　　　变为另一个　　　　　的过程。
(2)图示表示
2.平衡移动方向的判断
(1)根据正逆反应速率判断
①v正>v逆:平衡向　　　　方向移动。
②v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
③v正(2)根据结果判断
对于一个已达到化学平衡状态的反应,如平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡　　　　　　　　　　;反之,称平衡　　　　　　　　　　　。
3.外界条件对化学平衡的影响
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如表:
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
浓度 增大反应物浓度或减小反应产物浓度 向　　　　反应方向移动
减小反应物浓度或增大反应产物浓度 向　　　　反应方向移动
压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体体积　　　　的方向移动
减小压强 向气体体积　　　　的方向移动
反应前后气体体积不变 改变压强 平衡　　　　移动
温度 升高温度 向　　　　反应方向移动
降低温度 向　　　　反应方向移动
催化剂 同等程度改变v正、v逆,平衡　　　　移动
4.勒·夏特列原理
在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够　　　　　这种改变的方向移动。
【参考答案】一、1.可逆　保持不变　限度　3.(3)可逆反应
相等　v正=v逆　v正=v逆≠0　一定
4.(1)等于　不同方向　(2)不变　不变　不变
二、1.(1)平衡状态　平衡状态　2.(1)正反应　逆反应
(2)正向移动或向右移动　逆向移动或向左移动　3.正　逆　减小　增大　不　吸热　放热　不
4.减弱
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)温度改变,平衡一定发生移动。 (　　)
(2)平衡正向移动,反应物的转化率一定增大。 (　　)
(3)改变压强时,平衡一定发生移动。 (　　)
(4)改变外界条件使平衡正向移动的原因是v(正)增大,v(逆)减小。 (　　)
(5)对于2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时,若缩小反应容器的体积,则c(NO2)减小。 (　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
【解析】(2)若增大某反应物浓度使平衡正向移动,则该反应物转化率减小。(3)对于反应前后气体化学计量数相等的或反应体系中无气体参加的反应,改变压强平衡不移动。(4)平衡正向移动时,v(正)>v(逆),但v(正)不一定增大,v(逆)不一定减小。(5)增大压强,c(NO2)和c(N2O4)均增大。
2.如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强),平衡一定会发生移动的是哪个条件
【答案】改变温度,平衡一定会发生移动,因为一个可逆反应不是放热就一定是吸热的。而改变浓度或压强,平衡不一定发生移动,例如,反应前后气体体积不变的反应,压缩体积,压强增大,反应物、反应产物的浓度都增大,平衡不移动。
3.某一可逆反应,在一定条件下达到了化学平衡,若化学反应速率改变,化学平衡是否一定会移动 若平衡发生移动,化学反应速率是否一定会发生改变
【答案】对于一个可逆反应,达到化学平衡后,如果正、逆反应速率变化的倍数相等,化学平衡就不会移动,如果正、逆反应速率变化的倍数不相等,化学平衡一定会发生移动。但是一旦平衡发生移动,则一定会伴随着反应速率的变化,所以当平衡发生移动时,化学反应速率一定会发生变化。
4.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在恒温恒容密闭容器中进行,下列可作为其达到平衡状态的标志有哪些
①SO2和SO3的浓度相等;
②SO2的质量分数保持不变;
③容器中气体的压强保持不变;
④SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等;
⑤容器中混合气体的密度保持不变;
⑥容器中气体的平均摩尔质量保持不变;
⑦2v正(SO2)=v逆(O2)。
【答案】②③⑥
【解析】①反应物和反应产物的浓度不变时达到平衡状态,而不是浓度相等,错误;②SO2的质量分数是变量,保持不变时达到平衡状态,正确;③反应在恒容密闭容器中进行,且该反应是气体体积减小的反应,故容器中气体的压强是变量,当压强不变时达到平衡状态,正确;④SO3的生成速率与SO2的消耗速率都是正反应速率,错误;⑤容器的容积固定,气体的质量固定,混合气体的密度是定量,错误;⑥反应前后气体的物质的量发生变化,而气体的总质量不变,因此当容器内气体的平均摩尔质量保持不变时,一定达到平衡状态,正确;⑦正确的关系式为v正(SO2)=2v逆(O2),错误。
【合作探究】
任务1：化学平衡状态的判断
【核心归纳】
化学平衡状态的标志
1.直接标志
(1)反应速率关系:v正=v逆(指瞬时速率)。对于同一物质而言,该物质的生成速率等于它的消耗速率;对于不同物质而言,反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的反应速率。
(2)含量关系:反应体系中各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数等保持不变。
2.间接标志
(1)反应物的转化率保持不变。
(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
(3)各气体的体积不随时间的改变而改变。
以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例来说明:
①混合物体系中各成分的含量
a.各物质的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定——平衡
b.各气体的体积或体积分数一定——平衡
c.总体积、总压强、总物质的量一定——不一定平衡
②正、逆反应速率的关系
a.在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A,即v正=v逆——平衡
b.在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C,即v正=v逆——平衡
c.v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆(平衡与否该式都成立)——不一定平衡
d.在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D,v正不一定等于v逆——不一定平衡
③压强
a.m+n≠p+q时,总压强一定(恒温恒容)——平衡
b.m+n=p+q时,总压强一定(恒温恒容)——不一定平衡
④混合气体的平均相对分子质量()
a.当m+n≠p+q时,一定——平衡
b.当m+n=p+q时,一定——不一定平衡
⑤温度:任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(绝热装置,其他条件不变)——平衡
⑥气体的密度(ρ),密度(ρ=)一定——不一定平衡
⑦颜色:反应体系内有色物质的颜色稳定不变——平衡
【典型例题】
【例1】在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意整数)。下列不能作为达到平衡状态的标志的是(　　)。
A.单位时间内有m mol A消耗,同时有p mol C生成
B.体系的温度不再改变
C.各组分的浓度不再改变
D.各组分的质量分数不再改变
【答案】A
【解析】A项均指正反应速率,不能作为达到平衡状态的标志,平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变,则各组分的质量分数不再改变,C、D两项能作为达到平衡状态的标志;间接标志是体系的温度不再改变,故B项能作为达到平衡状态的标志。
【例2】在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1,达到化学平衡时,下列说法正确的是(　　)。
A.反应放出a kJ热量
B.X和Y的物质的量之比为1∶2
C.反应物和反应产物的浓度都不再发生变化
D.X的正反应速率等于Z的逆反应速率
【答案】C
【解析】A项,由于该反应为可逆反应,反应不能完全进行,且没给出反应物的物质的量,所以反应放出的热量不确定;B项,达到平衡时,X、Y的物质的量之比不一定为1∶2,它与X、Y的起始量、转化率均有关系;D项,达到平衡时,X的正反应速率与Z的逆反应速率之比应等于其化学计量数之比。
灵犀一点：“两步法”突破化学平衡状态标志的判断
第一步:审题干条件,是恒温恒容还是恒温恒压。审反应特点:①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反
应;②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
第二步:看“变量”,所用标志必须随着反应的进行在改变,当“变量”不变了,也就是变量一定了,说明达到了平衡。
任务2：反应条件对化学平衡的影响
情境导入　德国化学家哈伯进行实验,用N2和H2直接合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4kJ·mol-1。这是一个放热反应,但当产生少量氨气后,反应就达到了平衡状态。哈伯和他的合作者希望通过影响化学平衡移动的方法来增加平衡时氨的产量。他们研制出一套切实可行的系统合成氨气,人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今,合成氨工艺成为人工固氮最重要的途径,用该工艺制造的氮肥使全球数以亿计的人免于饥饿。改变哪些条件可以使该平衡向着生成氨的方向移动呢
【实验探究】
1.实验探究温度对化学平衡的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验原理 　ΔH=-56.9kJ·mol-1
实验步骤
实验现象 热水中混合气体颜色　　　　;冰水中混合气体颜色　　　　
实验结论 混合气体受热时颜色　　　　,说明NO2浓度　　　　,即平衡向　　　　方向移动;混合气体被冷却时颜色　　　　,说明NO2浓度　　　　,即平衡向　　　　方向移动
　　【答案】变深　变浅　变深　变大　逆反应　变浅　变小　正反应
2.实验探究浓度对化学平衡的影响
(1)按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及结论填入表中:
实验原理 Fe3+(浅黄色)+3SCN-Fe(SCN)3(红色)
实验操作
现象与结论 b中溶液颜色　 　　,平衡向　 　　　方向移动 c中溶液颜色　　　,平衡向　 　　　方向移动
(2)用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响
①Q　　　　,则Q　　　　K,平衡向　　　　方向移动
②Q　　　　,则Q　　　　K,平衡向　　　　方向移动
　　【答案】(1)变浅　逆反应　变深　正反应　(2)①减小　<　正反应　②增大　>　逆反应
3.实验探究压强对化学平衡的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及结论填入表中:
实验原理
实验步骤
活塞Ⅱ处→Ⅰ处,压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处,压强减小
实验现象 混合气体的颜色先　　　又逐渐　　　　 混合气体的颜色先　　　　　　　又逐渐　　　　
实验结论 活塞往里推,体积减小,压强　　　　,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向　　　　方向移动。 活塞往外拉,体积增大,压强　　　　,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,说明c(NO2)增大,平衡向　　　　方向移动
　　【答案】变深　变浅　变浅　变深　增大　正反应　减小　逆反应
【核心归纳】
1.浓度变化对化学平衡的影响
浓度变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向
反应物浓度增大 减小 Q反应产物浓度减小
反应物浓度减小 增大 Q>K 逆向移动
反应产物浓度增大
2.压强对化学平衡的影响
方程式中气态物质化学计量数变化 压强变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移 动方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移动
减小 减小 Q减小 增大 减小 Q减小 增大 Q>K 逆向移动
不变 增大或减小 不变 Q=K 不移动
3.温度对化学平衡的影响
反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向
放热反应 升温 减小 Q>K 逆向移动
降温 增大 Q吸热反应 升温 增大 Q降温 减小 Q>K 逆向移动
4.加入催化剂对化学平衡无影响
5.“惰性”气体对化学平衡的影响
(1)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0
①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的),充入“惰性”气体,由于体系内压强恒定,体积增大,使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小,平衡向左移动(相当于减压)。
②在恒温、恒容下,充入“惰性”气体时,平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体,虽然平衡体系内的总压强增大,但因容器的体积不变,c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变,所以平衡不发生移动。
(2)对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0
充入“惰性”气体,虽然压强或浓度发生变化,但平衡不移动。
【典型例题】
【例3】当反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)　 ΔH>0达到平衡时,采取下列措施:①升温;②恒容时通入惰性气体;③增大CO的浓度;④减压;⑤加催化剂;⑥恒压时通入惰性气体。其中能提高COCl2转化率的是(　　)。
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使平衡正向移动。恒压时通入惰性气体,相当于减压。恒容时通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增大CO的浓度,平衡逆向移动,COCl2转化率降低。
【例4】汽车尾气中的CO、NO2在一定条件下可以发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)　 ΔH=-1200 kJ·mol-1。在一定温度下,向容积固定为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)从11 min起,其他条件不变,压缩容器的容积变为1 L,则n(NO2)的变化曲线可能为图中的　　　　(填字母)。
(2)恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母)。
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
(3)对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像表示正确的是　　　　(填序号)。
　　【答案】(1)d
(2)CD
(3)乙
【解析】(1)从11 min起压缩容器容积,压强增大,平衡正向移动,n(NO2)应逐渐减小直至达到新的平衡。
(2)混合气体颜色不再变化,说明各物质的浓度不变,可以说明反应达到平衡,A项正确;反应前后气体分子总数不相等,因此压强保持不变,可以说明反应达到平衡,B项正确;v逆(NO2)=2v正(N2)才能说明反应达到平衡,C项错误;反应体系中物质全部为气体,密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡,D项错误。
(3)温度升高时,v正、v逆应该均出现突增,甲图错误;温度升高时,反应速率增大,平衡逆向移动,NO2的转化率降低,乙图正确;温度不变时,增大压强,平衡正向移动,平衡时CO的体积分数应该减小,丙图错误。
方法技巧：化学平衡图像题的解题方法
(1)解题步骤
①看图像:一看面(即纵坐标与横坐标的意义),二看线(即线的走向和变化趋势),三看点(即起点、折点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如浓度的变化、温度的变化等)。
②想规律:联想外界条件的改变对化学平衡的影响规律。
③做判断:根据图像中所表现的关系与所学规律相对比,做出符合题目要求的判断。
(2)解题原则
①“定一议二”原则
在化学平衡图像中,了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系,
或在确定纵坐标所表示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。
例如,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡,A的平衡转化率与压强和温度的关系如图:
定压看温度变化,升温曲线走势下滑,说明A的平衡转化率降低,平衡向左移动,正反应是放热反应;
定温看压强变化,因为此反应是反应后气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,A的平衡转化率增大,故p2>p1。
②“先拐先平,数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图甲)或表示的压强较大(如图乙)。
例如,反应2A(g)+B(g)2C(g),物质C、物质A的百分含量与温度(或压强)、时间的关系如下:
图甲表示T2>T1,且正反应放热。图乙表示p1(3)催化剂不改变浓度商和化学平衡常数。
任务3：勒·夏特列原理及应用
【核心归纳】
1.正确理解勒·夏特列原理
研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件,只可以判断平衡移动的方向,平衡移动的结果只能够“减弱”,而不能彻底抵消。
(1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化,如升高温度时,平衡向吸热反应的方向移动;增大反应物浓度,平衡向反应物浓度减小的方向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动等。
(2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化,更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p,若其他条件不变,将体系压强增大到2p,平衡将向气体体积减小的方向移动,达到新平衡时体系的压强将在p~2p之间。
2.勒·夏特列原理的应用
勒·夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒·夏特列原理解释,常见的有:
(1)使用催化剂不能使化学平衡发生移动。
(2)反应前后气体体积不变的可逆反应,改变压强可以改变化学反应速率,但不能使化学平衡发生移动。
(3)发生的化学反应本身不是可逆反应。
(4)外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。
【典型例题】
【例5】下列颜色的变化不能用勒·夏特列原理解释的是(　　)。
A.红棕色NO2加压后颜色先变深,后逐渐变浅
B.在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后,混合气体颜色变深
C.FeCl3溶液[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+为吸热反应]加热后颜色变深
D.FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液,颜色变深
【答案】B
【解析】,加压后c(NO2)变大,颜色加深,但加压使平衡向右移动,颜色又变浅,A项不符合题意;H2(g)+I2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的反应,加压后,平衡不移动,但体积变小,c(I2)增大,颜色变深,B项符合题意;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+是吸热反应,加热平衡正向移动,C项不符合题意;Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入SCN-,增大反应物浓度,平衡正向移动,D项不符合题意。
【例6】在某一密闭容器中,反应mA(g)+nB(g)3C(g)达到平衡时,测得c(A)为0.5 mol·L-1,在温度不变的情况下,将容器容积增大一倍,当达到新的平衡时,测得c(A)为0.3 mol·L-1,则下列判断不正确的是(　　)。
A.混合气体密度一定减小
B.平衡一定向逆反应方向移动
C.气体物质化学计量数:m+n>3
D.物质C的体积分数增大
【答案】D
【解析】容器容积增大一倍,若平衡不移动,c(A)减小为原来的一半,但c(A)由0.5 mol·L-1变为0.3 mol·L-1,说明平衡逆向移动,故m+n>3,并且混合气体密度一定减小,C的体积分数减小,D项不正确。
【随堂检测】
课堂基础
1.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生变化,其中一定能表明平衡发生了移动的是(　　)。
A.反应混合物的浓度
B.反应物的转化率
C.正、逆反应速率
D.反应混合物的压强
【答案】B
【解析】反应物的转化率发生改变是化学平衡发生移动的标志,而浓度、反应速率、压强的改变不一定能引起平衡移动,如在一个Δn=0的气相反应中增大压强,虽然其浓度、压强和反应速率都随之增大,但平衡不会发生移动。
2.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是(　　)。
①反应产物的百分含量一定增加　②反应产物的产量一定增加　③反应物的转化率一定增大　④反应物浓度一定降低　⑤正反应速率一定大于逆反应速率　⑥使用了合适的催化剂
A.①② B.②⑤ C.③⑤ D.④⑥
【答案】B
【解析】平衡正向移动时,反应产物的量一定增加,正反应速率一定大于逆反应速率;增大某种反应物的浓度,平衡正向移动,反应物的转化率、浓度可能增大也可能减小,如合成氨反应中增大氮气的浓度再次达到平衡时,氮气的转化率减小,氢气的转化率增大,氮气的浓度增大,氢气的浓度减小;若改变温度、压强而使平衡正向移动,反应产物的百分含量增大;若增大反应物的浓度而使平衡正向移动,反应产物的百分含量可能增大也可能减小;催化剂对化学平衡移动无影响。
3.如图,曲线a表示放热反应2X(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按曲线b进行,不可能采取的措施是(　　)。
A.升高温度
B.X的投入量增加
C.加催化剂
D.减小容器体积
【答案】A
【解析】因为N为固体,所以该反应为反应前后气体体积不变的反应,所以加催化剂或减小容器体积均能使曲线a变为曲线b;B项,X的投入量增加,相当于缩小体积,所以能使曲线a变为曲线b;升温,平衡左移,X的转化率降低。
对接高考
4.(2018·4月浙江选考,14)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH<0,若在恒压容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是(　　)。
A.容器内气体的密度不再变化
B.容器内压强保持不变
C.相同时间内,生成N—H键的数目与断开H—H键的数目相等
D.容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
【答案】A
【解析】A项,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0是气体体积减小的反应,反应在恒压容器中发生,体积可变但气体总质量不变,密度不变说明气体的体积不变,表明反应已达平衡状态;B项,因反应在恒压条件下进行,反应中压强始终不变,故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态;C项,断开H—H键和生成N—H键均表示正反应,则相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等不能表明反应一定已达平衡状态;D项,容器内气体的浓度与反应的起始状态有关,c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2不能表明反应一定已达平衡状态。
5.(2021·辽宁卷,11)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(　　)。
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
【答案】C
【解析】根据勒·夏特列原理可知,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,而c(Z)增大,说明平衡正向移动,故ΔH>0,A项正确;加入一定量Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,B项正确;加入等物质的量的Y和Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,由于X、Y均为固体,故K=c(Z),而K只与温度有关,温度不变K不变,故达新平衡后c(Z)不变,C项错误;恒容密闭容器中加入一定量氩气,平衡不移动,D项正确。
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