(3)对于固定容器内的反应2SO2+O22SO3,当其密度不变时说明反应已达平衡状态。( )
(4)对于反应2NO+O22NO2、H2+I2(g)2HI,当其压强不再变化时,反应已达平衡状态。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.对于化学反应限度的叙述,错误的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.化学反应的限度是不可改变的
解析:选D。任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,v正=v逆;对同一可逆反应,当外界条件不变时,反应的限度不变,与时间长短无关,但当外界条件发生改变时,化学反应的限度也会发生改变。
3.在已达到平衡的可逆反应2SO2+O22SO3中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在于下列物质中的( )
A.多余的氧气中
B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧化硫中
D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中
解析:选D。充入由18O组成的氧气后,18O2与SO2反应生成SO3,所以SO3中混有18O;混有18O的SO3分解,生成的SO2中也可能混有18O。
一、化学平衡的特征
1.“逆”
化学平衡研究的对象是可逆反应。
2.“等”
化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)。此式有两个含义,用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等,即单位时间内生成与消耗某物质的量相等;用不同物质表示时,某一反应物的生成(或消耗)速率与某一生成物的生成(或消耗)速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
3.“动”
化学反应达到平衡状态从表面上、宏观上看好像反应停止了,但从本质上、微观上看反应并未停止,只不过是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)>0,所以化学平衡是一种动态平衡。
4.“定”
一定条件下,在反应达平衡状态的混合物中,各组分的浓度及质量分数、体积分数保持一定(但不一定相等),不再随时间变化而变化。
5.“变”
化学平衡是在一定条件下暂时的平衡,若外界条件发生改变,则化学平衡状态可能随之发生改变,即可能发生化学平衡移动。
二、化学平衡的判断
依据本质特征:v(正)=v(逆)和现象特征,反应混合物中各组分含量保持不变,结合具体情况来判断反应是否达平衡状态。
1.直接判断法
(1)正反应速率=逆反应速率>0;
(2)同一物质的消耗速率与生成速率相等;
(3)各组分的浓度保持不变。
2.间接判断法
(1)各组分的百分含量保持不变(各物质的物质的量分数一定、各物质的质量分数一定、各气体的体积分数一定);
(2)各组分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。
3.特例判断法
(1)对反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应来说,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量不随时间的改变而改变时,反应即达化学平衡状态;
(2)对反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应来说,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量不随时间的改变而改变时,不能判断该反应是否已达化学平衡状态;
(3)反应体系内有色物质的颜色不再改变,反应即达化学平衡状态。