考點12化學(xué)平衡狀態(tài)

考點12化學(xué)平衡狀態(tài)【核心考點梳理】一、可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。 ：可逆反應(yīng)方程式用“”連接，把從左向右進(jìn)行的反應(yīng)稱為正反應(yīng)，把從右向左進(jìn)行的反應(yīng)稱為逆反應(yīng)。：(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時發(fā)生。(2)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物不能實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)共存于同一反應(yīng)體系。 (4)反應(yīng)達(dá)到限度時，反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒有停止。 二、化學(xué)平衡狀態(tài) (1)化學(xué)平衡的建立過程。實例：以N2＋3H22NH3為例N2＋3H22NH3反應(yīng)物濃度v正生成物濃度v逆開始時c(N2)最大c(H2)最大最大00進(jìn)行中c(N2)減小c(H2)減小減小增大增大平衡時c(N2)不變c(H2)不變不變不變不變(2)化學(xué)平衡建立的濃度—時間圖像和速率—時間圖像。當(dāng)外界條件不變時，可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間而發(fā)生變化，稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)。 4.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷方法1．直接標(biāo)志：(1)v正＝v逆①同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率； ②在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率和消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比； ③在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。 (2)各組分的濃度保持一定 ①各組分的濃度不隨時間的改變而改變； ②各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時間的改變而改變。2.間接標(biāo)志——“變量不變” (1)反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時間的改變而變化(適用于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng))。 (2)對于反應(yīng)混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應(yīng)，若體系中顏色不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (3)根據(jù)平均摩爾質(zhì)量(即平均相對分子質(zhì)量)計算公式M＝eq\f(m(氣總),n(氣總))，若M在反應(yīng)過程中是一變量，則平均摩爾質(zhì)量(平均相對分子質(zhì)量)保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (4)對同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。【典型例題】例1．（2023秋·高二課時練習(xí)）可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡時，下列說法正確的是()A．正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，且都為零B．反應(yīng)物和生成物濃度相等C．反應(yīng)體系中混合物的組成保持不變D．反應(yīng)物斷開化學(xué)鍵吸收的能量等于生成物形成化學(xué)鍵所放出的能量[答案]C[解析]可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，屬于動態(tài)平衡，正、逆反應(yīng)速率相等，但是都不為零，故A錯誤；可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，各組分濃度不變，但是各組分濃度不一定相等，故B錯誤；當(dāng)反應(yīng)體系中各混合物的組成保持不變時，達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量變化，反應(yīng)物斷開化學(xué)鍵吸收的能量不等于生成物形成化學(xué)鍵所放出的能量，故D錯誤。例2．（2023秋·高二課時練習(xí)）在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度可能是()①X2為0.2mol·L－1②Y2為0.1mol·L－1③Z2為0.3mol·L－1④Y2為0.6mol·L－1A．①②B．②③C．③④D．①④[答案]B[解析]在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，平衡時不可能出現(xiàn)某物質(zhì)濃度為零的情況。①X2為0.2mol·L－1，表明Z2全部轉(zhuǎn)化為X2和Y2，①錯誤；同理，④錯誤。綜上所述，B項正確。例3．（2023秋·高二課時練習(xí)）對于可逆反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，則下列敘述中正確的是()A．達(dá)到化學(xué)平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時，消耗nmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．若NH3、O2、NO、H2O的分子數(shù)之比為4∶5∶4∶6時，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．平衡時，化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)[答案]A[解析]根據(jù)化學(xué)方程式，當(dāng)4v正(O2)＝5v逆(NO)時，表示v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項正確；生成nmolNO表示正反應(yīng)速率，消耗nmolNH3表示正反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項錯誤；NH3、O2、NO、H2O分子數(shù)之比為4∶5∶4∶6時，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，C項錯誤；化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D項錯誤?！颈貍渲R基礎(chǔ)練】1．（2023春·甘肅白銀·高二?？计谀┯^察圖：對合成氨反應(yīng)中，下列敘述錯誤的是A．開始反應(yīng)時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大C．反應(yīng)到達(dá)t1時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)停止D．反應(yīng)在t1之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】C【解析】A．反應(yīng)開始時，反應(yīng)物的濃度最大，正反應(yīng)速率最大，生成物的濃度為零，逆反應(yīng)速率為零，故A正確；B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低，則正反應(yīng)速率逐漸減小，生成物的濃度增大，則逆反應(yīng)速率逐漸增大，故B正確；C．反應(yīng)到達(dá)t1時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，反應(yīng)沒有停止，故C錯誤；D．反應(yīng)在t1之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D正確；故選C。2．（2023秋·高二課時練習(xí)）在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2、SO3均為0.8mol/LC．SO3為0.4mol/LD．SO2為0.35mol/L【答案】D【分析】，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，物質(zhì)濃度范圍：0＜c(SO2)＜0.4mol/L，0＜c(O2)＜0.2mol/L，0＜c(SO3)＜0.4mol/L?！窘馕觥緼．SO2和O2的濃度增大，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若SO3完全反應(yīng)，則SO2和O2的濃度濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B．根據(jù)分析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3)=0.4mol/L，當(dāng)SO2、SO3均為0.8mol/L時，0.8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L，故B錯誤；C．SO3為0.4mol/L，SO3的濃度增大，說明該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應(yīng)，SO3的濃度的濃度為0.4mol/L，達(dá)到平衡的實際濃度應(yīng)該小于0.4mol/L，故C錯誤；D．SO2為0.35mol/L，SO2的濃度增大，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若SO3完全反應(yīng)，則SO2的濃度濃度為0.4mol/L，實際濃度為0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正確；故答案為：D。3．（2023春·安徽宣城·高二統(tǒng)考期末）一定條件下，在體積固定為的密閉容器中加入發(fā)生反應(yīng)：，則下圖中正確的是(表示混合氣體的平均相對分子質(zhì)量)A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】A．開始投入SO3，它是生成物，只有逆反應(yīng)速率，正反應(yīng)速率為0，圖像上v正、v逆標(biāo)反了，選項A錯誤；B．根據(jù)方程式可知SO2比O2生成的多，題圖中下面兩條線標(biāo)的物質(zhì)反了，選項B錯誤；C．據(jù)可知，氣體的總質(zhì)量不變，而反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，n變大，故M變小，達(dá)到平衡時不再變化，選項C正確；D．反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，據(jù)=可知，氣體的總質(zhì)量不變，體積固定，始終不變，選項D錯誤；答案選C。4．（2023春·江蘇宿遷·高二統(tǒng)考期末）氨氣是人工固氮的產(chǎn)物，也是制備多種含氮化合物的原料。氨的催化氧化的熱化學(xué)方程式為。根據(jù)氮的催化氧化的熱化學(xué)方程式，下列說法不正確的是A．反應(yīng)的B．有和在反應(yīng)器中充分反應(yīng)，能放出熱量C．?dāng)嗔焰I的同時，斷裂鍵，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．每消耗轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為【答案】B【解析】A．該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，為熵增反應(yīng)，，A正確；B．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，和在反應(yīng)器中充分反應(yīng)，放出熱量小于，B錯誤；C．結(jié)合氨氣和水中化學(xué)鍵，斷裂鍵的同時，斷裂鍵，正逆反應(yīng)速率相等，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D．反應(yīng)，每消耗4mol氨氣，轉(zhuǎn)移20mol電子，每消耗轉(zhuǎn)移電子為5mol，數(shù)目約為，D正確；故選B。5．（2023春·貴州銅仁·高二統(tǒng)考期末）乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)：。起始時向某圓底燒瓶中加入濃硫酸和，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列有關(guān)說法正確的是A．反應(yīng)需要加熱，則說明該酯化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)達(dá)到平衡后C．加入反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)混合物分子中均含D．和分子中均含時，說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A．反應(yīng)的吸熱、放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，故A錯誤；B．由用量可知乙酸過量，若乙醇完全反應(yīng)消耗的物質(zhì)的量為0.04mol，則剩余的物質(zhì)的量為0.01mol，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全消耗，則試劑消耗的物質(zhì)的量小于0.04mol，平衡后的物質(zhì)的量大于0.01mol，因此不可能為0.008mol，故B正確；C．酸醇酯化時，酸脫羥基醇脫羥基氫，因此加入后，反應(yīng)混合物中只有和乙酸乙酯中存在，故C錯誤；D．由上述分析可知和分子中始終含有，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選：B。6．（2023秋·江西萍鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末）將固體置于恒容密閉容器中，在一定溫度下只發(fā)生下列反應(yīng)：，下列敘述能表示反應(yīng)達(dá)到平衡的是A．體積分?jǐn)?shù)保持不變 B．氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D．和物質(zhì)的量之比為1∶1【答案】C【解析】A．該反應(yīng)初始時只有固體NH4I作為反應(yīng)物，隨著反應(yīng)進(jìn)行生成的NH3和HI的物質(zhì)的量之比始終為1：1，則無論是否達(dá)到平衡，NH3體積分?jǐn)?shù)始終不變，A錯誤；B．該反應(yīng)中生成的NH3和HI的物質(zhì)的量之比始終為1∶1，則無論是否達(dá)到平衡，氣體平均相對分子質(zhì)量始終不變，B錯誤；C．該反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行且為氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸增大，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；D．該反應(yīng)中無論是否達(dá)到平衡，NH3和HI的物質(zhì)的量之比始終為1∶1，D錯誤；故答案選C?！娟P(guān)鍵能力提升練】7．（2023春·云南紅河·高二開遠(yuǎn)市第一中學(xué)校?？茧A段練習(xí)）可逆反應(yīng)：2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，生成2nmolNO③NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度均保持不變④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A．①③④⑥ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥【答案】A【解析】①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時就會消耗2nmolNO2，生成2nmolNO2，則NO2的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，①符合題意；②O2、NO都是生成物，在任何時刻都存在單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，生成2nmolNO，因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，②不符合題意；③若NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度均保持不變，則任何物質(zhì)單位時間內(nèi)消耗量與產(chǎn)生量相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，③符合題意；④混合氣體中只有NO2是有色氣體，若混合氣體的顏色不再改變，則任何物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，④符合題意；⑤反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，氣體的體積不變；反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，則混合氣體的密度始終不再改變，因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，⑤不符合題意；⑥反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量不變；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生改變的反應(yīng)，若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，⑥符合題意；則能夠判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的敘述是①③④⑥，故合理選項是A。8．（2023秋·高二課時練習(xí)）已知：X(g)＋2Y(g)?3Z(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)。下列說法不正確的是A．升高反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大B．達(dá)到化學(xué)平衡時，X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化C．達(dá)到化學(xué)平衡時，反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJD．X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量不可能達(dá)到3mol【答案】D【解析】A．升高反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，A正確；B．達(dá)到化學(xué)平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化，B正確；C．若起始量足夠，達(dá)到化學(xué)平衡時，如果消耗1molX，則反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJ，C正確；D．如果X和Y的起始量比較多，X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量可能達(dá)到3mol，D錯誤。故選D。9．（2023秋·高二課時練習(xí)）在地殼內(nèi)SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)?SiF4(g)＋2H2O(g)。如果上述反應(yīng)在恒容密閉容器中發(fā)生，下列不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A．v正(HF)=v逆(H2O)B．SiF4與H2O的濃度之比保持不變C．SiO2的質(zhì)量保持不變D．混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變【答案】B【解析】A．當(dāng)v正(HF)=v逆(H2O)時，由于v正(H2O)=v正(HF)，則v正(H2O)=v逆(H2O)，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A不符合題意；B．反應(yīng)生成的SiF4與H2O的濃度之比始終為1∶2，故SiF4與H2O的濃度之比保持不變不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B符合題意；C．當(dāng)SiO2的質(zhì)量保持不變時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C不符合題意；D．該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D不符合題意；故選B。10．（2023秋·四川樂山·高二四川省樂山沫若中學(xué)?？奸_學(xué)考試）在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))。下列不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是A．單位時間內(nèi)有mmolA消耗，同時有pmolC生成B．體系的溫度不再改變C．各組分的濃度不再改變D．各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變【答案】A【解析】A．單位時間內(nèi)有mmolA消耗，同時有pmolC生成均指正反應(yīng)速率，不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故符合題意；B．體系的溫度隨反應(yīng)而變化，體系的溫度不再改變時，達(dá)到平衡，不符合題意；C．平衡狀態(tài)的直接標(biāo)志是各組分的濃度不再改變，達(dá)到了平衡，不符合題意；D．各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，達(dá)到了平衡，不符合題意；故選A。11．（2023秋·浙江湖州·高二統(tǒng)考期末）汽車尾氣凈化的主要原理為

。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確并能說明反應(yīng)在時刻才達(dá)到平衡狀態(tài)的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．達(dá)到平衡后，正、逆速率相等，不再變化，t1時刻v正最大，之后隨反應(yīng)進(jìn)行速率發(fā)生變化，未到達(dá)平衡，A錯誤；B．t1時刻，CO2、CO的物質(zhì)的量的變化量之比不等于1：1，示意圖錯誤，B錯誤；C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在絕熱容器中進(jìn)行，隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器溫度上升，t1時刻之后隨反應(yīng)進(jìn)行溫度不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D．焓變是定值，不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯誤；故答案選C。充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列數(shù)據(jù)合理的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．根據(jù)原子守恒可知，Cl原子的總物質(zhì)的量為2.0mol×3+1.0mol×2+0.5mol×5=10.5mol，P原子的總物質(zhì)的量為2.5mol，故，故A正確；B．根據(jù)P原子守恒可知，，故B錯誤；C．反應(yīng)達(dá)平衡時的轉(zhuǎn)化率未知，故平衡時不確定，故C錯誤；D．反應(yīng)達(dá)平衡時的轉(zhuǎn)化率未知，故平衡時不確定，故D錯誤；故選A。13．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？奸_學(xué)考試）向絕熱恒容密閉容器(絕熱容器指該容器可阻止熱量的傳遞，散失，對流)中通入和，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如圖所示，下列結(jié)論中正確的個數(shù)為①反應(yīng)在c點達(dá)到反應(yīng)進(jìn)行的限度②濃度：a點小于c點③逆反應(yīng)速率圖像在此時間段內(nèi)和圖中趨勢相同④，ab段的消耗量小于bc段的消耗量⑤混合物顏色不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡⑥體系壓強(qiáng)不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡A．2個 B．3個 C．4個 D．5個【答案】B【解析】①達(dá)到反應(yīng)進(jìn)行的限度即達(dá)到化學(xué)平衡，由a到c正反應(yīng)不斷增大，在c點速率最大，后來速率又減小，因此反應(yīng)在c點未達(dá)到平衡，故①錯誤；②絕熱恒容密閉容器中通入和，從a點到c點，正反應(yīng)速率不斷增大，不斷消耗，因此濃度：a點大于c點，故②錯誤；③開始逆反應(yīng)速率為0，生成物濃度增大，溫度升高，逆速率加快，當(dāng)正反應(yīng)速率達(dá)到最大時，逆反應(yīng)速率還在增大，因此逆反應(yīng)速率圖像在此時間段內(nèi)和圖中趨勢不相同，故③錯誤；④段的速率小于段的速率，若，則段的消耗量小于段的消耗量，故④正確；⑤該反應(yīng)正向進(jìn)行，濃度不斷減小，當(dāng)混合物顏色不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故⑤正確；⑥該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，但在絕熱容器中，溫度不斷升高，壓強(qiáng)不斷增大，所以當(dāng)體系壓強(qiáng)不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故⑥正確。因此正確的有④⑤⑥共3個。故選B。14．（2023秋·四川宜賓·高二宜賓市敘州區(qū)第一中學(xué)校?？奸_學(xué)考試）2023年全國政府工作報告指出，推動重點領(lǐng)域節(jié)能降碳減污。一種太空生命保障系統(tǒng)利用電解水供氧，生成的氫氣與宇航員呼出的二氧化碳在催化劑作用下生成水和甲烷，水可循環(huán)使用。(1)已知與的燃燒熱分別為、，，寫出與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式。(2)一定溫度下，在恒容密閉容器中與反應(yīng)生成和。①能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。A．B．容器內(nèi)壓強(qiáng)一定

C．氣體平均相對分子質(zhì)量一定D．氣體密度一定E．的體積分?jǐn)?shù)一定②保持溫度不變，再向容器中通入，則v(正)v(逆)(填“>”“<”或“=”)。(3)丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：途徑I：途徑Ⅱ：(a、b、c、d均為正值)請回答下列問題：判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是。【答案】(1)(2)BCE=(3)等于小于【解析】（1）已知與的燃燒熱分別為、，則①，②，③，將②的4倍減去①，再加上③的2倍，則與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式；故答案為：。（2）①A．，沒有正逆反應(yīng)，不能說明達(dá)到平衡，故A不符合題意；B．正向反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)不斷減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)一定，則達(dá)到平衡，故B符合題意；C．平均摩爾質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體物質(zhì)的量，氣體質(zhì)量不變，正向反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量減小，平均摩爾質(zhì)量增大，當(dāng)氣體平均相對分子質(zhì)量一定，則達(dá)到平衡，故C符合題意；D．密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積，氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，密度始終不變，當(dāng)氣體密度一定，不能作為判斷平衡，故D不符合題意；E．正向反應(yīng)，甲烷體積分?jǐn)?shù)增大，當(dāng)?shù)捏w積分?jǐn)?shù)一定，則達(dá)到平衡，故E符合題意；綜上所述，答案為：BCE。②保持溫度不變，再向容器中通入，容器壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)體積的濃度不變，則速率不變，平衡不移動，則v(正)=v(逆)；故答案為：=。（3）等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，根據(jù)蓋斯定律，兩者放出的熱量相等，則途徑I放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量。的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量。根據(jù)蓋斯定律，則b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是即；故答案為：等于；小于；。【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】15．（2023秋·陜西渭南·高二統(tǒng)考期末）回答下列問題：(1)①反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，該反應(yīng)(用含、式子表示)。②在容積固定的密閉絕熱容器中發(fā)生上述可逆反應(yīng)，能證明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是A．混合氣體的密度保持不變B．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變C．容器內(nèi)的溫度保持不變D．達(dá)到平衡時保持不變(2)符合某些特征的化學(xué)反應(yīng)理論上都可以設(shè)計成原電池。下列化學(xué)反應(yīng)_______(填字母)不能設(shè)計成原電池。A． B．C． D．(3)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入和，電解溶液。某研究小組以甲烷燃料電池(裝置甲)為電源，模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理，裝置如圖所示。請回答以下問題：①觀察到C極和D極不同的現(xiàn)象是②C極可以選用的材料是(填標(biāo)號)。A．鐵棒

B．鉑片

C．銅棒

D．石墨棒③A極發(fā)生的電極反應(yīng)為④裝置甲、乙中的電解質(zhì)溶液足量，當(dāng)電路中通過電子時，理論上得到的氣體c在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為；此時氣體a、b的總物質(zhì)的量與氣體c、d的總物質(zhì)的量之比為。【答案】(1)E1E2BCEF(2)C(3)C極現(xiàn)象為產(chǎn)生黃綠色氣體，D極現(xiàn)象為產(chǎn)生無色氣體，且D極附近溶液變紅BDCH48e+10OH=+7H2O4.48L3：8【分析】甲為燃料電池，A為電子流出極，故A極為負(fù)極，通入甲烷，電極反應(yīng)式為CH48e+10OH=+7H2O，B為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH，乙為電解池，D為陰極，氫離子得電子生成d為氫氣，C為陽極，氯離子失電子生成c為氯氣；【解析】（1）①由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H=(E1E2)kJ/mol，