問題詳情:
在一定温度下的定容容器中,當下列哪些物理量不再發生變化時,表明反應A(g)+2B(g) C(g)+D(g)已達到平衡狀態的是
①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度 ③B的物質的量濃度 ④混合氣體總物質的量 ⑤混合氣體的平均相對分子質量 ⑥v(C)與v(D)的比值為1:1 ⑦混合氣體總質量 ⑧混合氣體總體積
A. ①②③④⑤⑥⑦⑧ B. ①③④⑤ C. ①②③④⑤⑦ D. ①③④⑤⑧
【回答】
B
【解析】
【分析】
首先看清條件為恆温恆容,其次是看清反應,該反應是一個正反應方向氣體物質的量減少的反應,且反應物、生成物全部為氣體。根據平衡狀態的判斷標誌進行判斷。
判斷化學平衡狀態的兩種方法
(1)動態標誌:v正=v逆≠0
①同種物質:同一物質的生成速率等於消耗速率;
②不同物質:必須標明是“異向”的反應速率關係。如aA+bB⇌cC+dD,時,反應達到平衡狀態。
(2)靜態標誌:各種“量”不變
①各物質的質量、物質的量或濃度不變;
②各物質百分含量(物質的量分數、質量分數等)不變;
③温度、壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏*(某組分有顏*)不變;
以及由此衍生的一些物理量也不變,總之,“變化的量”不變了,可作為判斷平衡的標誌,據此解答。
【詳解】在一定温度下的定容容器中,反應A(g)+2B(g) C(g)+D(g)達到平衡狀態,正逆反應速率相等,各組分的濃度不再變化,
①由於反應兩邊氣體的化學計量數之和不相等,氣體的物質的量不相等,容器的容積不變,則壓強會隨着反應進行變化,當混合氣體的壓強不再發生變化時,説明氣體的物質的量不再變化,正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,①正確;
②根據質量守恆定律知混合氣體的總質量不變,容器的容積不變,所以混合氣體的密度始終不變,因此混合氣體的密度不變無法判斷是否達到了平衡狀態,②錯誤;
③B的物質的量濃度不變,説明B的生成速率等於消耗速率,正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,③正確;
④反應方程式兩邊氣體的體積不相等,氣體的物質的量是個變化的量,若混合氣體的總物質的量不變,説明達到了平衡狀態,④正確;
⑤方程式兩邊氣體的化學計量數之和不相等,氣體的物質的量是個變化的量,氣體的質量始終不變,混合氣體的平均相對分子質量是個變化的量,所以混合氣體的平均相對分子質量不變,説明達到了平衡狀態,⑤正確;
⑥反應速率比值與化學計量數之比成正比,v(C)與v(D)的比值不變,不能判斷是否達到了平衡狀態,⑥錯誤;
⑦反應方程式兩邊都是氣體,根據質量守恆定律知混合氣體的總質量不變,所以混合氣體的總質量不變,無法判斷是否達到了平衡狀態,⑦錯誤;
⑧容器的容積不變,混合氣體的體積始終不變,所以混合氣體的總體積不變,無法判斷是否達到了平衡狀態,⑧錯誤;
綜上所述①③④⑤均能判斷反應已達到平衡狀態;
*選B。
【點睛】可逆反應達到平衡狀態時,一定滿足正逆反應速率相等,在用不同物質的反應速率表示平衡狀態時,必須表明“一正一逆”,且等於係數之比,比如⑥可以這樣來表示反應達到平衡狀態:v正(C)=v逆(D)或者2v正(A)=v逆(B)等,這是學生們的易錯點。
知識點:化學平衡
題型:選擇題