第2课时 化学平衡状态
[核心素养发展目标] 1.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.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、化学平衡状态
1．可逆反应
(1)概念：在同一条件下，既能向________方向进行，同时又能向________方向进行的反应。
(2)特征
(3)常见的可逆反应
①SO2＋H2OH2SO3；
②N2＋3H22NH3；
③Cl2＋H2OHCl＋HClO；
④2SO2＋O22SO3。
2．化学平衡状态的建立
(1)化学平衡的建立过程
在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：
(2)平衡建立过程中的两种图示
3．化学平衡状态与特征
当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的______不再随时间而发生变化，我们称之为化学平衡状态。
化学平衡状态有如下特征：
(1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗( )
(2)可逆反应中，加入反应物，反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行( )
(3)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆( )
(4)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( )
(5)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等( )
(6)化学反应达到化学平衡状态后，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( )
1．已知：K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2＋的试剂，若溶液中存在Fe2＋，将产生蓝色沉淀。将0.2 mol·L－1 KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，其中______组实验能说明溶液中存在平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
2.一定温度下，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__________________
________________________________________________________________________。
3．在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是( )
A．生成SO3 2 mol
B．SO2和SO3共2 mol
C．放出197 kJ热量
D．含氧原子共8 mol
二、化学平衡状态的判断
1．直接判据——定义法
(1)“等”
正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。
①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的________________之比，但必须是________的速率。
(2)“定”
反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。
(1)本判据关于各组成成分的判断不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。
(2)本判据的核心为恒定不变，如2A(g)＋B(g) 3C(g)，c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶1∶3，并未体现出恒定不变，因此不能作为化学平衡状态的判据。
2．间接判据——“变量不变”
当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。
在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g) 2CO(g)
①混合气体的总质量m总
②混合气体的总物质的量n总
③混合气体的密度ρ
④体系的压强p
⑤混合气体的平均摩尔质量
⑥混合气体的颜色 — —
判断下列物理量不再变化时是否一定达到平衡状态，达到平衡状态的打“√”，不一定达到平衡状态的打“×”。
(1)恒温、恒容下，CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变( )
(2)3H2(g)＋N2(g)??2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1( )
(3)密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下，氨基甲酸铵达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，
①NH3(g)的体积分数保持不变( )
②气体的平均相对分子质量保持不变( )
(4)一定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变( )
1．已知：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0，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( )
2．50 ℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是( )
A．氮气的体积分数保持不变
B．氢气的物质的量浓度保持不变
C．单位时间内3 mol H—H断裂的同时有6 mol的N—H断裂
D．容器内的气体总压强保持不变
3．向2 L恒容密闭容器中通入A、B气体各10 mol，在一定温度下进行反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(s)，下列说法不正确的是( )
A．①体系气体密度不变；②B的体积分数不变；③2v逆(A)＝3v正(C)，三种现象均可以说明该反应达到平衡状态
B．①增加D的质量；②向体系中充入He；③抽出A减小体系压强，三种操作都不能增大逆反应速率
C．对于该反应，无论正反应还是逆反应，升高温度，反应速率均上升
D．假设四种物质的物质的量均为6 mol，则反应达到其限度时，2 mol·L－1第2课时 化学平衡状态
一、
1．(1)正反应 逆反应 (2)相同 同时 ＜
2．(1)大 零 减小 减小 增大 增大 ＝ 保持不变
3．浓度 可逆反应 相等 v正＝v逆 v正＝v逆≠0 一定
正误判断
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
思考交流
1．①③，由浓度和反应关系可知，I－过量，所以要说明溶液中存在平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，则只要证明溶液中同时含有Fe2＋和Fe3＋ 即可。
2．(1)2NM (2)n(M)＝n(N) 否
(3)＝ M和N的物质的量不随时间改变发生变化，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2N??M。(2)t2时刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2时刻后，N物质的量继续减少，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡。
3．B [可逆反应存在反应限度，反应物不可能完全转化为生成物，当正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，所以将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，SO2和O2不可能完全转化为SO3，放出的热量小于197 kJ，A、C错误；化学反应中原子守恒，所以化学平衡时SO2和SO3中硫原子的总物质的量等于反应初始时SO2的物质的量，B正确；化学反应中原子守恒，平衡时含有的氧原子的物质的量等于初始时SO2和O2中氧原子的总物质的量，为6 mol，D错误。]
二、
1．(1)②化学计量数 不同方向
2．不一定 不一定 是 是 不一定 是 不一定 不一定
是 是 不一定 是 是 不一定 是 是
正误判断
(1)√ (2)× (3)① × ②× (4)√
应用体验
1．B [B项，对于一个特定反应，ΔH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。]
2．A [A项，根据三段式计算，等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，氮气的体积分数始终保持不变，氮气的体积分数不变不能说明达到平衡状态；B项，随着反应进行，氢气的物质的量浓度发生改变，若氢气的物质的量浓度不变说明已达到平衡状态；C项，H—H断裂是正反应方向，N—H断裂是逆反应方向，正逆两个方向物质的量变化量之比等于化学计量数之比，说明反应达到平衡状态；D项，合成氨反应前后气体总物质的量发生变化，恒容条件下，容器内总压强发生变化，当总压强保持不变时，反应达到平衡状态。]
3．A [该反应是气体质量减小的反应，在恒容密闭容器中混合气体的密度减小，则体系气体密度不变、2v逆(A)＝3v正(C)均说明正、逆反应速率相等，反应均已达到平衡，假设一段时间后B反应了x mol，则有
3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(s)
起始/mol 10 10 0 0
转化/mol 3x x 2x 2x
剩余/mol 10－3x 10－x 2x 2x
B的体积分数为＝＝50%，B的体积分数始终不变，故不能确定反应达到平衡，故A错误；固体的浓度为定值，则增加固体D的质量、在恒容密闭容器中充入氦气，体系中气体物质的浓度不发生变化，化学反应速率不变，抽出气体A反应物浓度减小，化学反应速率减小，所以三种操作都不能增大逆反应速率，故B正确；升高温度，正、逆反应速率均上升，故C正确；由题意可知，假设四种物质的物质的量均为6 mol，根据方程式可知，当6 mol A完全反应时，消耗2 mol B，此时剩余4 mol B，B的物质的量浓度最小，c(B)＝＝2 mol·L－1 ，当6 mol C完全反应时，生成3 mol B，n(B)＝3 mol＋6 mol＝9 mol，此时B的物质的量浓度最大，c(B)＝ ＝4.5 mol·L－1，因为是可逆反应，不可能完全转化，所以2 mol·L－1专题2 第二单元
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化学平衡状态
第2课时
核心素养
发展目标
1.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.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。
内容索引
一、化学平衡状态
二、化学平衡状态的判断
课时对点练
化学平衡状态
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一
1.可逆反应
(1)概念：在同一条件下，既能向 方向进行，同时又能向______
方向进行的反应。
一
化学平衡状态
正反应
逆反应
(2)特征
相同
同时
<
(3)常见的可逆反应
①SO2＋H2O H2SO3；
②N2＋3H2 2NH3；
③Cl2＋H2O HCl＋HClO；
④2SO2＋O2 2SO3。
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡的建立过程
在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：
大
零
减小
减小
增大
增大
＝
保持不变
(2)平衡建立过程中的两种图示
3.化学平衡状态与特征
当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的
不再随时间而发生变化，我们称之为化学平衡状态。
浓度
化学平衡状态有如下特征：
可逆反应
相等
v正＝v逆
v正＝v逆≠0
一定
(1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗
(2)可逆反应中，加入反应物，反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行
(3)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆
(4)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
(5)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等
(6)化学反应达到化学平衡状态后，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
×
×
×
√
×
×
1.已知：K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2＋的试剂，若溶液中存在Fe2＋，将产生蓝色沉淀。将0.2 mol·L－1 KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，其中______组实验能说明溶液中存在平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
提示 ①③，由浓度和反应关系可知，I－过量，所以要说明溶液中存在平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，则只要证明溶液中同时含有Fe2＋和Fe3＋ 即可。
2.一定温度下，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____________。
2N M
当N减少4 mol时，M增加2 mol，所以化学方程式为2N M。
(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”)。
n(M)＝n(N)
否
t2时刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2时刻后，N物质的量继续减少，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡。
(3)在t3时刻v正____(填“＞”“＜”或“＝”)v逆，理由是____________________________________
__________________________________。
＝
M和N的物质的量不随时间改变发生变化，反应已达到平衡状态，故v正＝v逆
3.在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝
－197 kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是
A.生成SO3 2 mol B.SO2和SO3共2 mol
C.放出197 kJ热量 D.含氧原子共8 mol
√
可逆反应存在反应限度，反应物不可能完全转化为生成物，当正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，所以将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，SO2和O2不可能完全转化为SO3，放出的热量小于197 kJ，A、C错误；
化学反应中原子守恒，所以化学平衡时SO2和SO3中硫原子的总物质的量等于反应初始时SO2的物质的量，B正确；
化学反应中原子守恒，平衡时含有的氧原子的物质的量等于初始时SO2和O2中氧原子的总物质的量，为6 mol，D错误。
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化学平衡状态的判断
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二
1.直接判据——定义法
(1)“等”
正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。
①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的 之比，但必须是 的速率。
二
化学平衡状态的判断
化学计量数
不同方向
(2)“定”
反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。
特别提醒
(1)本判据关于各组成成分的判断不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。
(2)本判据的核心为恒定不变，如2A(g)＋B(g) 3C(g)，c(A)∶c(B)
∶c(C)＝2∶1∶3，并未体现出恒定不变，因此不能作为化学平衡状态的判据。
2.间接判据——“变量不变”
当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。
在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
①混合气体的总质量m总 _______ _______ ___
②混合气体的总物质的量n总 ___ _______ ___
不一定
不一定
是
是
不一定
是
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
③混合气体的密度ρ _______ _______ ___
④体系的压强p ___ _______ ___
不一定
不一定
是
是
不一定
是
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
⑤混合气体的平均摩尔质量 ___ _______ ___
⑥混合气体的 颜色 — ___ —
是
不一定
是
是
判断下列物理量不再变化时是否一定达到平衡状态，达到平衡状态的打“√”，不一定达到平衡状态的打“×”。
(1)恒温、恒容下，CaCO3(s) CO2(g)＋CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变
(2)3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1
√
×
(3)密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下，氨基甲酸铵达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)，
①NH3(g)的体积分数保持不变
②气体的平均相对分子质量保持不变
(4)一定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变
×
×
√
1.已知：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0，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
√
B项，对于一个特定反应，ΔH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。
2.50 ℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是
A.氮气的体积分数保持不变
B.氢气的物质的量浓度保持不变
C.单位时间内3 mol H—H断裂的同时有6 mol 的N—H断裂
D.容器内的气体总压强保持不变
√
A项，根据三段式计算，等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，氮气的体积分数始终保持不变，氮气的体积分数不变不能说明达到平衡状态；
B项，随着反应进行，氢气的物质的量浓度发生改变，若氢气的物质的量浓度不变说明已达到平衡状态；
C项，H—H断裂是正反应方向，N—H断裂是逆反应方向，正逆两个方向物质的量变化量之比等于化学计量数之比，说明反应达到平衡状态；
D项，合成氨反应前后气体总物质的量发生变化，恒容条件下，容器内总压强发生变化，当总压强保持不变时，反应达到平衡状态。
3.向2 L恒容密闭容器中通入A、B气体各10 mol，在一定温度下进行反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(s)，下列说法不正确的是
A.①体系气体密度不变；②B的体积分数不变；③2v逆(A)＝3v正(C)，三种现象均
可以说明该反应达到平衡状态
B.①增加D的质量；②向体系中充入He；③抽出A减小体系压强，三种操作都不
能增大逆反应速率
C.对于该反应，无论正反应还是逆反应，升高温度，反应速率均上升
D.假设四种物质的物质的量均为6 mol，则反应达到其限度时，2 mol·L－1 4.5 mol·L－1
√
该反应是气体质量减小的反应，在恒容密闭容器中混合气体的密度减小，则体系气体密度不变、2v逆(A)＝3v正(C)均说明正、逆反应速率相等，反应均已达到平衡，假设一段时间后B反应了x mol，则有
3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(s)
起始/mol 10 10 0 0
转化/mol 3x x 2x 2x
剩余/mol 10－3x 10－x 2x 2x
固体的浓度为定值，则增加固体D的质量、在恒容密闭容器中充入氦气，体系中气体物质的浓度不发生变化，化学反应速率不变，抽出气体A反应物浓度减小，化学反应速率减小，所以三种操作都不能增大逆反应速率，故B正确；
升高温度，正、逆反应速率均上升，故C正确；
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课时对点练
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对点训练
题组一 可逆反应
1.下列关于可逆反应的叙述正确的是
A.可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应
C.对于可逆反应，当正反应速率增大时，逆反应速率就会减小
D.密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)开始后，三种气体一定同
时存在
√
对点训练
只有在相同条件下，正、逆反应同时进行的化学反应才是可逆反应，故A错误；
可逆反应不能进行到底，反应开始后一定会有生成物产生，同时反应物必然有剩余，故D正确。
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对点训练
2.一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，已知N2(g)、H2(g)、NH3(g)的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能是
A.c(N2)＝0.02 mol·L－1
B.c(H2)＝0.7 mol·L－1
C.c(NH3)＝0.3 mol·L－1
D.2c(N2)＋c(NH3)＝ 0.6 mol·L－1
√
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对点训练
000.06 mol·L－1<2c(N2)＋c(NH3)<1.1 mol·L－1，则2c(N2)＋c(NH3)＝0.6 mol·
L－1可能存在，D不符合题意。
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对点训练
3.一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若起始时X、Y、Z的浓度分别为c1 mol·L－1、c2 mol·L－1、c3 mol·L－1(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断错误的是
A.c1∶c2＝1∶3
B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2
D.c1的取值范围为0√
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对点训练
反应化学方程式中反应物X、Y的化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y必然以物质的量之比为1∶3消耗，因为达平衡时X和Y的浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A项正确；
平衡时Y和Z的生成速率之比等于化学方程式中二者的化学计量数之比，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，B项错误；
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对点训练
平衡时消耗的X和Z的物质的量之比和化学方程式中二者的化学计量数之比相等，故平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2，C项正确；
运用极限法，假设起始时Z的浓度为0，则c1的最大值为0.14，而c1>0，又是可逆反应，则0＜c1＜0.14，D项正确 。
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对点训练
题组二 化学平衡状态
4.在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0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.反应物和生成物同时存在，其浓度不再改变
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
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对点训练
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，反应体系中混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，C、D项正确。
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对点训练
5.如图表示可逆反应：N2＋3H2(g) 2NH3的化学反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是
A.t1时，反应逆向进行
B.t2时，c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)一定为1∶3∶2
C.t2时，H2在该条件下转化率达到最大
D.t2～t3，反应停止
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对点训练
由图像可知，在t1时刻，v正＞v逆，反应正向进
行，A项错误；
t2时刻反应达到平衡状态，但起始浓度未知，
故无法计算N2、H2、NH3三者浓度大小关系，
B项错误；
t2时刻反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，反应达到限度，反应物的转化率最大，C项正确；
t2～t3，反应达到平衡状态，v正＝v逆≠0，反应没有停止，D项错误。
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对点训练
6.恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.正反应速率a点比b点小
B.t0 min时该反应停止
C.t0 min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1
D.当密闭容器中的压强不再变化，该可逆反应达到了化学平衡状态
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对点训练
反应开始加入一定量的气体X和Y，则反应
2X(g)＋Y(g) 3Z(g)从正反应方向开始进
行，随着反应的进行，正反应速率越来越小，
到平衡时达到最小值，则根据图示可知，a
点的正反应速率大于b点的正反应速率，A错误；
可逆反应从b点开始达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍在进行，正反应速率等于逆反应速率，B错误；
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对点训练
从图像中可以看出，从反应开始到平衡，参
加反应的Y的物质的量为0.5 mol，根据物质
反应转化关系可知，生成的Z的物质的量为
1.5 mol，由于容器的容积是2 L，因此t0 min
时，c(Z)＝ ＝0.75 mol·L－1，C正确；
该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态，D错误。
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对点训练
题组三 化学平衡状态的判断
7.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
A.3v正(N2)＝v正(H2)
B.v正(N2)＝v逆(NH3)
C.2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D.v正(N2)＝3v逆(H2)
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对点训练
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)＝1∶3∶2，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。
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对点训练
8.下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是
选项 反应条件 可逆反应 标志
A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 混合气体的密度不变
B 恒温恒压 NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变
C 恒温恒容 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI)
D 恒温恒压 2NO2(g) N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
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对点训练
该反应的反应物和生成物都是气体，气体的质量不变；反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则无论反应是否达到平衡，反应混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；
该反应中只有生成物是气体，二者的物质的量之比为定值，则无论反应是否达到平衡状态，NH3在混合气体中的百分含量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；
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对点训练
在任何时刻都存在2v正(H2)＝v正(HI)，若2v正(H2)＝v逆(HI)，则v正(HI)＝v逆(HI)，HI的浓度不变，反应处于平衡状态，C符合题意；
在任何时刻物质反应时转化浓度关系为c(NO2)＝2c(N2O4)，但反应达到平衡时是否存在该浓度关系，与开始时加入反应物的多少及反应条件有关，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意。
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对点训练
9.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) CO2(g)＋H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是
A.恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化
B.两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂
C.在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
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对点训练
该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；
两个H—O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，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状态，C项错误；
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对点训练
该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据 可知，混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。
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综合强化
10.一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是
A.反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1
B.达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量
C.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率不发生
变化
D.X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
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综合强化
A项，反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；
B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；
C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率不变，正确；
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综合强化
D项，
X(g)＋ 3Y(g) 2Z(g)
起始/mol 0.3 0.3 0
变化/mol x 3x 2x
变后/mol 0.3－x 0.3－3x 2x
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综合强化
11.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2，一定条件下发生反应：SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH＜0，测得SO3浓度随时间变化如表所示，
反应时间/s 40 50 60 70 80 90 100 110
SO3浓度/ (mol·L－1) 0.10 0.14 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33 0.33
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综合强化
下列说法不正确的是
A.50 s时，SO3的生成速率为0.002 8 mol·L－1·s－1
B.40～90 s时间段：v正＞v逆
C.0～50 s的反应速率小于70～80 s的反应速率
D.110 s时，反应已达到平衡
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综合强化
化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，因此不能计算50 s时SO3的生成速率，A错误；
根据速率与时间关系可知：在90 s后，SO3的浓度还在增大，说明此时反应正向进行，未达到平衡状态，故在40～90 s时间段：v正＞v逆，B正确。
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综合强化
12.在一个绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的有
①反应物浓度：A点小于C点
②反应物的总能量高于生成物的总能量
③反应过程中压强始终不变
④Δt1＝Δt2时，H2的产率：AB段小于BC段
⑤C点时反应进行的程度最大
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
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综合强化
A点到C点正反应速率增加，反应物浓度随时间
不断减小，所以反应物浓度：A点大于C点，故
①错误；
A点到C点正反应速率增大，之后正反应速率减
小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故②正确；
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综合强化
该反应为气体体积不变的反应，但该容器为绝热容
器，温度升高，压强增大，故③错误；
随着反应的进行，正反应速率加快，氢气的产率
逐渐增大，Δt1＝Δt2时，H2的产率：AB段小于BC
段，故④正确；
化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，C点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故⑤错误。
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综合强化
13.在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现新期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g)。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表。
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时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(×10－4mol·L－1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/(×10－3mol·L－1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
综合强化
前2 s内的平均反应速率v(N2)＝________________________，从表格看，已达化学平衡的时间段为_________。
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(×10－4mol·L－1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/(×10－3mol·L－1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
1.875×10－4 mol·L－1·s－1
4～5 s
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(2)已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图，下列叙述正确的是_______(填字母)。
a.t1时，反应未达到平衡，NO2的浓度在减小
b.t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c.t2～t3，各物质的浓度不再变化
d.t2～t3，各物质的浓度相等
e.O～t2，N2O4的浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量增大
综合强化
aceg
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综合强化
t1时，正反应速率大于逆反应速率，则反应未达到
平衡，反应向正反应方向进行，所以NO2的浓度在
减小，故a正确；
t2时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，化
学平衡为动态平衡，反应没有停止，故b错误；
t2～t3为平衡状态，各物质的浓度不再变化，但浓度不一定相等，故c正确、d错误；
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综合强化
O～t2正反应速率大于逆反应速率，反应未达到平
衡，反应向正反应方向进行，所以N2O4的浓度增
大，故e正确；
反应过程中，N2O4的浓度增大，气体的颜色变浅，
故f错误。
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综合强化
14.汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。在恒温恒容的密闭容器中，充入物质的量均为1 mol的CO和NO混合气体，发生如下反应：2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，t0时达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与
时间的关系如图所示。
(1)a处v正_____(填“>”“<”或“＝”)b处v逆。
>
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综合强化
随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减慢，a处v正>b处v正；
b处反应达到平衡，b处v正＝v逆，所以a处v正>b处v逆。
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综合强化
(2)平衡时CO的物质的量为________。
0.2 mol
2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)
初始/mol 1 1 0 0
转化/mol 2x 2x 2x x
平衡/mol 1－2x 1－2x 2x x
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综合强化
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.CO的浓度与CO2的浓度均不再变化
B.混合气体密度保持不变
C.反应容器内压强保持不变
D.CO和NO的浓度之比保持不变
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综合强化
反应达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，
CO的浓度与CO2的浓度均不再变化，说明反应
一定达到平衡状态，故A选；
反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密
度是恒量，混合气体密度保持不变，反应不一定平衡，故B不选；
反应前后气体物质的量不同，容器体积不变，压强是变量，反应容器内压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故C选；
若投料比等于化学计量数之比，则CO和NO的浓度之比是恒量，CO和NO的浓度之比保持不变，反应不一定平衡，故D不选。
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14作业19 化学平衡状态
(选择题1～12题，每小题7分，共84分)
题组一 可逆反应
1．下列关于可逆反应的叙述正确的是( )
A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应
B．2H2O2H2↑＋O2↑与2H2＋O22H2O互为可逆反应
C．对于可逆反应，当正反应速率增大时，逆反应速率就会减小
D．密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)开始后，三种气体一定同时存在
2．一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，已知N2(g)、H2(g)、NH3(g)的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能是( )
A．c(N2)＝0.02 mol·L－1
B．c(H2)＝0.7 mol·L－1
C．c(NH3)＝0.3 mol·L－1
D．2c(N2)＋c(NH3)＝ 0.6 mol·L－1
3．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若起始时X、Y、Z的浓度分别为c1 mol·L－1、c2 mol·L－1、c3 mol·L－1(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断错误的是( )
A．c1∶c2＝1∶3
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2
D．c1的取值范围为0题组二 化学平衡状态
4．在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0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．反应物和生成物同时存在，其浓度不再改变
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
5.如图表示可逆反应：N2＋3H2(g) 2NH3的化学反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( )
A．t1时，反应逆向进行
B．t2时，c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)一定为1∶3∶2
C．t2时，H2在该条件下转化率达到最大
D．t2～t3，反应停止
6.恒温时向2 L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，Y的物质的量n(Y)随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．正反应速率a点比b点小
B．t0 min时该反应停止
C．t0 min时，c(Z)＝0.75 mol·L－1
D．当密闭容器中的压强不再变化，该可逆反应达到了化学平衡状态
题组三 化学平衡状态的判断
7．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( )
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
8．下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是( )
选项 反应条件 可逆反应 标志
A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 混合气体的密度不变
B 恒温恒压 NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变
C 恒温恒容 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI)
D 恒温恒压 2NO2(g) N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
9．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) CO2(g)＋H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化
B．两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂
C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化
D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
10．一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是( )
A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1
B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量
C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率不发生变化
D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
11．向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2，一定条件下发生反应：SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH＜0，测得SO3浓度随时间变化如表所示，下列说法不正确的是( )
反应时间/s 40 50 60 70 80 90 100 110
SO3浓度/ (mol·L－1) 0.10 0.14 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33 0.33
A.50 s时，SO3的生成速率为0.002 8 mol·L－1·s－1
B．40～90 s时间段：v正＞v逆
C．0～50 s的反应速率小于70～80 s的反应速率
D．110 s时，反应已达到平衡
12.在一个绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的有( )
①反应物浓度：A点小于C点
②反应物的总能量高于生成物的总能量
③反应过程中压强始终不变
④Δt1＝Δt2时，H2的产率：AB段小于BC段
⑤C点时反应进行的程度最大
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
13．(8分)在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现新期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/ (×10－4mol·L－1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/ (×10－3mol·L－1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
前2 s内的平均反应速率v(N2)＝______________，从表格看，已达化学平衡的时间段为________________________________________________________________________。
(2)(4分)已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图，下列叙述正确的是______(填字母)。
a．t1时，反应未达到平衡，NO2的浓度在减小
b．t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c．t2～t3，各物质的浓度不再变化
d．t2～t3，各物质的浓度相等
e．O～t2，N2O4的浓度增大
f．反应过程中气体的颜色不变
g．建立平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量增大
14.(8分)汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。在恒温恒容的密闭容器中，充入物质的量均为1 mol的CO和NO混合气体，发生如下反应：2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，t0时达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图所示。
(1)a处v正__________(填“>”“<”或“＝”)b处v逆。
(2)(3分)平衡时CO的物质的量为________。
(3)(3分)能说明上述反应达到平衡状态的是_________________________________(填字母)。
A．CO的浓度与CO2的浓度均不再变化
B．混合气体密度保持不变
C．反应容器内压强保持不变
D．CO和NO的浓度之比保持不变
作业19 化学平衡状态
1．D 2.A 3.B
4．A [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，反应体系中混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，C、D项正确。]
5．C [由图像可知，在t1时刻，v正＞v逆，反应正向进行，A项错误；t2时刻反应达到平衡状态，但起始浓度未知，故无法计算N2、H2、NH3三者浓度大小关系，B项错误；t2时刻反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，反应达到限度，反应物的转化率最大，C项正确；t2～t3，反应达到平衡状态，v正＝v逆≠0，反应没有停止，D项错误。]
6．C [反应开始加入一定量的气体X和Y，则反应2X(g)＋Y(g)??3Z(g)从正反应方向开始进行，随着反应的进行，正反应速率越来越小，到平衡时达到最小值，则根据图示可知，a点的正反应速率大于b点的正反应速率，A错误；可逆反应从b点开始达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍在进行，正反应速率等于逆反应速率，B错误；从图像中可以看出，从反应开始到平衡，参加反应的Y的物质的量为0.5 mol，根据物质反应转化关系可知，生成的Z的物质的量为1.5 mol，由于容器的容积是2 L，因此t0 min时，c(Z)＝＝0.75 mol·L－1，C正确；该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态，D错误。]
7．C [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)＝1∶3∶2，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。]
8．C 9.B
10．C [A项，反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率不变，正确；D项，
X(g)＋ 3Y(g)? 2Z(g)
起始/mol 0.3 0.3 0
变化/mol x 3x 2x
变后/mol 0.3－x 0.3－3x 2x
X的体积分数为×100%＝50%，X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。]
11．A [化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，因此不能计算50 s时SO3的生成速率，A错误；根据速率与时间关系可知：在90 s后，SO3的浓度还在增大，说明此时反应正向进行，未达到平衡状态，故在40～90 s时间段：v正＞v逆，B正确。]
12．B [A点到C点正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：A点大于C点，故①错误；A点到C点正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故②正确；该反应为气体体积不变的反应，但该容器为绝热容器，温度升高，压强增大，故③错误；随着反应的进行，正反应速率加快，氢气的产率逐渐增大，Δt1＝Δt2时，H2的产率：AB段小于BC段，故④正确；化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，C点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故⑤错误。]
13．(1)1.875×10－4 mol·L－1·s－1 4～5 s (2)aceg
解析 (1)前2 s内Δc(NO)＝7.5×10－4 mol·L－1，根据化学方程式可知，Δc(N2)＝3.75×10－4 mol·L－1，则结合速率公式可知v(N2)＝＝1.875×10－4 mol·L－1·s－1；参加反应的NO、CO物质的量之比为1∶1，根据表格数据，4 s内消耗NO的物质的量浓度与消耗CO的浓度相等，且CO和NO的浓度保持不变，则说明反应到4 s时达到平衡状态。(2)t1时，正反应速率大于逆反应速率，则反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，所以NO2的浓度在减小，故a正确；t2时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，化学平衡为动态平衡，反应没有停止，故b错误；t2～t3为平衡状态，各物质的浓度不再变化，但浓度不一定相等，故c正确、d错误；O～t2正反应速率大于逆反应速率，反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，所以N2O4的浓度增大，故e正确；反应过程中，N2O4的浓度增大，气体的颜色变浅，故f错误。
14．(1)> (2)0.2 mol (3)AC
解析 (1)随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减慢，a处v正>b处v正；b处反应达到平衡，b处v正＝v逆，所以a处v正>b处v逆。
(2) 2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)
初始/mol 1 1 0 0
转化/mol 2x 2x 2x x
平衡/mol 1－2x 1－2x 2x x
＝0.5，x＝0.4，n(CO)＝0.2 mol。
(3)反应达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，CO的浓度与CO2的浓度均不再变化，说明反应一定达到平衡状态，故A选；反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体密度保持不变，反应不一定平衡，故B不选；反应前后气体物质的量不同，容器体积不变，压强是变量，反应容器内压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故C选；若投料比等于化学计量数之比，则CO和NO的浓度之比是恒量，CO和NO的浓度之比保持不变，反应不一定平衡，故D不选。
