在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到...
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在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值为1:1 ⑦混合气体总质量 ⑧混合气体总体积
A. ①②③④⑤⑥⑦⑧ B. ①③④⑤ C. ①②③④⑤⑦ D. ①③④⑤⑧
【回答】
B
【解析】
【分析】
首先看清条件为恒温恒容,其次是看清反应,该反应是一个正反应方向气体物质的量减少的反应,且反应物、生成物全部为气体。根据平衡状态的判断标志进行判断。
判断化学平衡状态的两种方法
(1)动态标志:v正=v逆≠0
①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率;
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bB⇌cC+dD,时,反应达到平衡状态。
(2)静态标志:各种“量”不变
①各物质的质量、物质的量或浓度不变;
②各物质百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变;
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜*(某组分有颜*)不变;
以及由此衍生的一些物理量也不变,总之,“变化的量”不变了,可作为判断平衡的标志,据此解答。
【详解】在一定温度下的定容容器中,反应A(g)+2B(g) C(g)+D(g)达到平衡状态,正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化,
①由于反应两边气体的化学计量数之和不相等,气体的物质的量不相等,容器的容积不变,则压强会随着反应进行变化,当混合气体的压强不再发生变化时,说明气体的物质的量不再变化,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,①正确;
②根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变,容器的容积不变,所以混合气体的密度始终不变,因此混合气体的密度不变无法判断是否达到了平衡状态,②错误;
③B的物质的量浓度不变,说明B的生成速率等于消耗速率,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,③正确;
④反应方程式两边气体的体积不相等,气体的物质的量是个变化的量,若混合气体的总物质的量不变,说明达到了平衡状态,④正确;
⑤方程式两边气体的化学计量数之和不相等,气体的物质的量是个变化的量,气体的质量始终不变,混合气体的平均相对分子质量是个变化的量,所以混合气体的平均相对分子质量不变,说明达到了平衡状态,⑤正确;
⑥反应速率比值与化学计量数之比成正比,v(C)与v(D)的比值不变,不能判断是否达到了平衡状态,⑥错误;
⑦反应方程式两边都是气体,根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变,所以混合气体的总质量不变,无法判断是否达到了平衡状态,⑦错误;
⑧容器的容积不变,混合气体的体积始终不变,所以混合气体的总体积不变,无法判断是否达到了平衡状态,⑧错误;
综上所述①③④⑤均能判断反应已达到平衡状态;
*选B。
【点睛】可逆反应达到平衡状态时,一定满足正逆反应速率相等,在用不同物质的反应速率表示平衡状态时,必须表明“一正一逆”,且等于系数之比,比如⑥可以这样来表示反应达到平衡状态:v正(C)=v逆(D)或者2v正(A)=v逆(B)等,这是学生们的易错点。
知识点:化学平衡
题型:选择题