第44講化學反應的方向化學平衡[復習目標]1.了解熵、熵變的含義，會用復合判據(jù)判斷反應進行的方向。2.了解化學反應可逆的特點。3.掌握化學平衡狀態(tài)的建立及特征。考點一化學反應的方向1．自發(fā)反應在一定條件下，無需外界幫助就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。2．熵和熵變的含義(1)熵的含義度量體系混亂程度的物理量，符號為S。熵值越大，體系混亂度越大。同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值；同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。(2)熵變的含義ΔS＝S(生成物)－S(反應物)?；瘜W反應的ΔS越大，越有利于反應自發(fā)進行。3．判斷化學反應方向的判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0時，反應能自發(fā)進行；ΔG＝0時，反應處于平衡狀態(tài)；ΔG>0時，反應不能自發(fā)進行。1．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學反應進行的方向()2．因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應能否自發(fā)進行的判據(jù)()3．過程自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向，還能確定過程發(fā)生的速率()答案1.×2.×3.×1．下列說法正確的是()A．非自發(fā)反應一定不能實現(xiàn)B．同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最小，固態(tài)時熵值最大C．反應NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的ΔH<0D．恒溫恒壓下，ΔH<0且ΔS>0的反應一定不能自發(fā)進行答案C解析反應是否自發(fā)進行，由熵變、焓變、溫度共同決定，非自發(fā)反應在改變條件時可以發(fā)生，選項A錯誤；熵是指體系的混亂度，同種物質(zhì)熵值：氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)，選項B錯誤；反應能自發(fā)進行說明：ΔH－TΔS＜0，由化學方程式NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)可知該反應的ΔS＜0，要使ΔH－TΔS＜0，必須滿足ΔH＜0，選項C正確；恒溫恒壓下，ΔH＜0且ΔS＞0的反應的ΔH－TΔS＜0，反應一定可以自發(fā)進行，選項D錯誤。2．(1)汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)。已知該反應的ΔH＞0，簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：__________________________________。(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。反應能夠自發(fā)進行，則反應的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。理由是_______________________________________________________________________________________________。(3)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝218kJ·mol－1，該反應能夠自發(fā)進行的反應條件是________。答案(1)不能實現(xiàn)，因為該反應的ΔH＞0，ΔS＜0，反應不可能自發(fā)進行(2)＜該反應的ΔS＜0，因該反應能自發(fā)進行，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS＜0可知ΔH＜0(3)高溫考點二可逆反應、化學平衡狀態(tài)1．可逆反應(1)概念在同一條件下，既可以向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應。(2)特點雙向性可逆反應分為方向相反的兩個反應：正反應和逆反應雙同性正、逆反應是在同一條件下，同時進行共存性反應物的轉(zhuǎn)化率小于100%，反應物與生成物共存2.化學平衡狀態(tài)(1)概念在一定條件下的可逆反應體系中，當正、逆反應速率相等時，反應物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，表明該反應中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達到了“限度”，這時的狀態(tài)稱之為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。(2)化學平衡的建立繪制“反應速率－時間”圖像，表示從正反應開始建立化學平衡狀態(tài)的過程。(3)平衡特征(4)化學平衡狀態(tài)的判斷方法①v正＝v逆eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同種物質(zhì)，消耗速率等于生成速率,不同種物質(zhì)，速率之比等于化學計,量數(shù)之比，但必須同時有正、逆反應))②宏觀組成標志各組分的濃度保持不變，或各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量、質(zhì)量分數(shù)等保持不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài)。③間接標志a．有氣體參加的不等體反應，氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不變時，達到平衡狀態(tài)。b．如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色，則平衡體系的顏色不變時，達到平衡狀態(tài)。c．氣體的密度、氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，要具體分析各表達式中的分子或分母變化情況，判斷是否平衡(若體系中各組分均為氣體，氣體質(zhì)量守恒；若體系中不全是氣體，要注意氣體質(zhì)量變化)。1．反應2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3互為可逆反應()2．化學反應達到平衡后，反應物和生成物的濃度或百分含量相等()3．在一定條件下，向密閉容器中充入1molN2和3molH2充分反應，生成2molNH3()答案1.×2.×3.×一、可逆反應的特征1．在一密閉容器中進行反應：2X(g)＋Y(g)2Z(g)。已知反應過程中某一時刻X、Y、Z的濃度分別為0.3mol·L－1、0.1mol·L－1、0.4mol·L－1，當反應達到平衡時，不可能存在的是()A．c(X)＝0.5mol·L－1B．c(Y)＋c(X)＝0.5mol·L－1C．c(Y)＋c(Z)＝1.05mol·L－1D．c(X)＋c(Y)＋c(Z)＝0.75mol·L－1答案C解析不確定下一時刻反應進行的方向，因此需要考慮反應進行的方向并結(jié)合極限思想解答。若該時刻后反應正向進行且Y全部轉(zhuǎn)化為Z，則2X(g)＋Y(g)2Z(g)某時刻/(mol·L－1)0.30.10.4轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)0.20.10.2平衡/(mol·L－1)0.100.6若反應逆向進行，且Z全部轉(zhuǎn)化為X和Y，則2X(g)＋Y(g)2Z(g)某時刻/(mol·L－1)0.30.10.4轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)0.40.20.4平衡/(mol·L－1)0.70.30平衡時0.1mol·L－1＜c(X)＜0.7mol·L－1，可能等于0.5mol·L－1，故A不選；平衡時0.1mol·L－1＜c(Y)＋c(X)＜1.0mol·L－1，c(Y)＋c(X)可能等于0.5mol·L－1，故B不選；平衡時0.3mol·L－1＜c(Y)＋c(Z)＜0.6mol·L－1，不可能等于1.05mol·L－1，故C選；平衡時0.7mol·L－1＜c(X)＋c(Y)＋c(Z)＜1.0mol·L－1,0.75mol·L－1介于0.7mol·L－1和1.0mol·L－1之間，故D不選。二、平衡狀態(tài)的標志2．在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量。(1)能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是______________(填序號，下同)。(2)能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是______________。(3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是________________________。(4)能說明C(s)＋CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是______________。(5)能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是______________。(6)能說明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)達到平衡狀態(tài)的是______________。答案(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦3．若上述題目中的(1)～(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結(jié)果又如何？(1)_________________。(2)________________。(3)_________________。(4)_______________。答案(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦不能作為化學平衡狀態(tài)“標志”的四種情況：(1)反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。(2)恒溫恒容下的體積不變的反應，體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。(3)全是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。(4)全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。1．[2021·湖南，16(1)(2)]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝________kJ·mol－1。(2)已知該反應的ΔS＝198.9J·mol－1·K－1，在下列哪些溫度下反應能自發(fā)進行？__________(填字母)。A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃答案(1)90.8(2)CD解析(1)根據(jù)反應熱＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝90.8kJ·mol－1。(2)若反應自發(fā)進行，則需ΔH－TΔS<0，T>eq\f(ΔH,ΔS)＝eq\f(90.8×103J·mol－1,198.9J·mol－1·K－1)≈456.5K，即溫度應高于(456.5－273)℃＝183.5℃。2．[2022·湖南，17(1)]已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只決定于反應體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略ΔH、ΔS隨溫度的變化。若ΔG<0，則該反應可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：600℃時，下列反應不能自發(fā)進行的是__________。A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)C．TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)D．TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)答案C解析由圖可知，600℃時C(s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔG<0，反應自發(fā)進行，故A不符合題意；600℃時2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔG<0，反應自發(fā)進行，故B不符合題意；600℃時TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)的ΔG>0，反應不能自發(fā)進行，故C符合題意；根據(jù)蓋斯定律，TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)可由A＋C得到，且由圖中數(shù)據(jù)可知600℃時其ΔG<0，反應自發(fā)進行，故D不符合題意。3．[2017·全國卷Ⅲ，28(4)]298K時，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反應時間(t)的關系如圖所示。①下列可判斷反應達到平衡的是______(填字母)。a．溶液的pH不再變化b．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))c.eq\f(cAsO\o\al(3－,4),cAsO\o\al(3－,3))不再變化d．c(I－)＝y(tǒng)mol·L－1②tm時，v正______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時v逆______tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_____________________。④若平衡時溶液的pH＝14，則該反應的平衡常數(shù)K為________。答案①ac②大于③小于tm時生成物濃度較低④eq\f(4y3,(x－y)2)課時精練1．(2022·南京期末)相同溫度和壓強下，關于物質(zhì)熵的大小比較合理的是()A．1molCH4(g)<1molH2(g)B．1molH2O(g)<2molH2O(g)C．1molH2O(s)>1molH2O(l)D．1molC(金剛石，s)>1molC(石墨，s)答案B解析CH4(g)和H2(g)物質(zhì)的量相同，且均為氣態(tài)，CH4(g)含有的原子總數(shù)多，CH4(g)的摩爾質(zhì)量大，所以熵值1molCH4(g)>1molH2(g)，A錯誤；相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)<2molH2O(g)，B正確；等量的同種物質(zhì)，熵值關系為S(g)>S(l)>S(s)，所以熵值1molH2O(s)<1molH2O(l)，C錯誤；從金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)組成上來看，金剛石的微觀結(jié)構(gòu)更有序，熵值更低，所以熵值1molC(金剛石，s)<1molC(石墨，s)，D錯誤。2．下列對化學反應的預測正確的是()選項化學方程式已知條件預測AA(s)=B(g)＋C(s)ΔH>0它一定是非自發(fā)反應BA(g)＋2B(g)=2C(g)＋3D(g)能自發(fā)反應ΔH一定小于0CM(s)＋aN(g)=2Q(g)ΔH<0，自發(fā)反應a可能等于1、2、3DM(s)＋N(g)=2Q(s)常溫下，自發(fā)進行ΔH>0答案C解析A(s)=B(g)＋C(s)，為氣體系數(shù)增大的反應，ΔS＞0，ΔH＞0，在高溫條件下能自發(fā)進行，故A錯誤；A(g)＋2B(g)=2C(g)＋3D(g)為氣體系數(shù)增大的反應，ΔS＞0，所以當ΔH＜0時，一定滿足ΔH－TΔS＜0，反應一定能夠自發(fā)進行，當ΔH＞0時，高溫下，ΔH－TΔS＜0成立，也可以自發(fā)進行，故B錯誤；M(s)＋N(g)=2Q(s)為氣體系數(shù)減小的反應，ΔS＜0，當ΔH＞0時，ΔH－TΔS＞0，一定不能自發(fā)進行，故D錯誤。3．一定溫度下，向一體積不變的密閉容器中加入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1下列有關該反應的敘述正確的是()A．達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等B．達到平衡狀態(tài)時，SO2和O2的濃度都為0C．若起始時加入2molSO2和1molO2，則達平衡時放出的熱量為196.6kJD．若反應達到平衡狀態(tài)后，2min時生成amolSO3，則4min時生成2amolSO3答案A解析可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等，A正確；該反應為可逆反應，達到平衡狀態(tài)時，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以SO2和O2的濃度不等于0，B錯誤；因為是可逆反應，所以消耗的SO2的物質(zhì)的量小于2mol、消耗O2的物質(zhì)的量小于1mol，放出的熱量小于196.6kJ，C錯誤；反應達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，2～4min三氧化硫的物質(zhì)的量不變，為amol，D錯誤。4．一定條件下，對于可逆反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．X、Y的轉(zhuǎn)化率相等B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．c1∶c2＝3∶1D．c1的取值范圍為0.04mol·L－1＜c1＜0.14mol·L－1答案A解析根據(jù)三段式，X(g)＋3Y(g)2Z(g)起始/(mol·L－1)c1c2c3轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)x3x2x平衡/(mol·L－1)0.10.30.08有關系式：c1－x＝0.1，c2－3x＝0.3，c3＋2x＝0.08或c1＋x＝0.1，c2＋3x＝0.3，c3－2x＝0.08。X、Y的轉(zhuǎn)化量和平衡量之比均為1∶3，所以c1∶c2＝1∶3，轉(zhuǎn)化率＝eq\f(轉(zhuǎn)化的量,起始的量)×100%，X、Y的轉(zhuǎn)化量、起始的量之比均為1∶3，所以X、Y的轉(zhuǎn)化率相等，故A正確、C錯誤；平衡時，Y和Z的生成速率之比應為化學計量數(shù)之比，即為3∶2，故B錯誤；根據(jù)關系式，若c3＝0，則根據(jù)c3＋2x＝0.08，得x＝0.04，c1－x＝0.1，得c1＝0.14，若c1＝0，c1＋x＝0.1，則x＝0.1，根據(jù)c2＋3x＝0.3，c3－2x＝0.08，得c2＝0，c3＝0.28，所以0＜c1＜0.14mol·L－1，故D錯誤。5．(2022·蘇州模擬)已知①碳酸鈣的分解CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH1僅在高溫下自發(fā)進行；②氯酸鉀的分解2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g)ΔH2在任何溫度下都自發(fā)進行，下面有幾組焓變數(shù)據(jù)，其中可能正確的是()A．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1ΔH2＝－78.3kJ·mol－1B．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝－78.3kJ·mol－1C．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－1D．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－1答案B6．在一定溫度下，向2L固定容積的密閉容器中通入1molCO2、3molH2，發(fā)生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變B．體系中eq\f(nCO2,nH2)＝eq\f(1,3)，且保持不變C．混合氣體的密度不隨時間變化D．單位時間內(nèi)有nmolH—H鍵斷裂，同時有nmolO—H鍵生成答案A7．一定溫度下，反應N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是()A．①②B．②④C．③④D．①④答案D解析ΔH是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志；該反應是充入1molN2O4，正反應速率應是逐漸減小直至不變，③曲線趨勢不正確。8．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。該條件下的平衡數(shù)據(jù)如下表，下列說法正確的是()溫度/°C15.020.025.030.035.0平衡總壓強/kPa5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度/(×10－3mol·L－1)2.43.44.86.89.4A.該可逆反應達到平衡的標志之一是混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變B．因該反應熵變(ΔS)大于0，焓變(ΔH)大于0，所以在低溫下正向自發(fā)進行C．達到平衡后，若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加D．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算15.0℃時的NH3平衡濃度為1.6mol·L－1答案C解析根據(jù)化學方程式NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可知，生成的氣體的物質(zhì)的量之比始終是2∶1，所以氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，故不能作為達到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，A項錯誤；從表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著溫度升高，氣體的總濃度增大，平衡正向移動，則該反應的正反應為吸熱反應，ΔH＞0；反應中固體變?yōu)闅怏w，混亂度增大，ΔS＞0，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS可知反應在高溫下正向自發(fā)進行，B項錯誤；壓縮容器體積，氣體壓強增大，平衡逆向移動，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加，C項正確；反應中生成的氨和二氧化碳的濃度之比為2∶1，總濃度為2.4×10－3mol·L－1，所以氨的濃度為1.6×10－3mol·L－1，D項錯誤。9．(2022·鄭州模擬)硅是大數(shù)據(jù)時代的關鍵材料。工業(yè)上常在1800～2000℃時，用碳單質(zhì)還原的方法制取單質(zhì)硅。涉及反應的相關數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是()反應ΔH/(kJ·mol－1)ΔS/(J·K－1·mol－1)反應(1)：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)687.27359.04反應(2)：SiO2(s)＋C(s)=Si(s)＋CO2(g)514.85183.35A.反應(1)可證明Si的還原性大于CB．生活中利用單晶硅良好的導光性能作光導纖維C．工業(yè)生產(chǎn)條件下反應(2)無法自發(fā)進行D．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝－172.42kJ·mol－1答案C解析反應(1)：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)，C元素化合價升高，C作還原劑，Si是還原產(chǎn)物，由還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的強，則C的還原性大于Si，A錯誤；單晶硅是良好的半導體材料，SiO2具有導光性能，可作光導纖維，B錯誤；反應若要自發(fā)進行，即ΔG＝ΔH－TΔS<0，對反應(2)：ΔG＝(514.85－T×183.35×10－3)kJ·mol－1<0，T>2808K，則反應(2)在工業(yè)1800～2000℃生產(chǎn)條件下無法自發(fā)進行，C正確；由蓋斯定律，反應(1)－反應(2)得到C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝172.42kJ·mol－1，D錯誤。10．在一容積不變、絕熱的密閉容器中發(fā)生可逆反應：2X(s)Y(g)＋Z(g)，以下說法不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度不再變化B．反應容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變C．該反應的化學平衡常數(shù)不變D．容器中混合氣體的平均相對分子量不變答案D解析由2X(s)Y(g)＋Z(g)可知，反應前后氣體的質(zhì)量是變量，容器的體積不變，反應過程中混合氣體的密度是變量，當混合氣體的密度不再變化時，各氣體的質(zhì)量不再改變，反應達到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；當反應容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變時，體積不變，說明Y的濃度不再改變，反應達到平衡，故B不符合題意；由2X(s)Y(g)＋Z(g)反應是在絕熱的密閉容器中進行可知，溫度是變量，而平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，當反應的化學平衡常數(shù)不變時，說明溫度不再改變，反應達到平衡狀態(tài)，故C不符合題意；由2X(s)Y(g)＋Z(g)可知，反應物是固體，產(chǎn)物是氣體，且產(chǎn)生的氣體比例不會改變，總是1∶1，則混合氣體的平均相對分子量eq\x\to(M)r＝eq\f(MY＋MZ,2)是定值，所以當容器內(nèi)氣體的平均相對分子量不變時，不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，故D符合題意。11．下列說法中可以證明反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是()①單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI；②一個H—H斷裂的同時有兩個H—I斷裂；③百分含量w(HI)＝w(I2)；④反應速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)；⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1；⑥溫度和體積一定時，生成物濃度不再變化；⑦溫度和體積一定時，容器內(nèi)的壓強不再變化；⑧條件一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化；⑨溫度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化；⑩溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化A．①②③④ B．②⑥⑨C．②⑥⑨⑩ D．③⑤⑥⑦⑧答案B解析①單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI，速率之比不等于化學計量數(shù)之比，錯誤；②一個H—H斷裂的同時有兩個H—I斷裂，等效于兩個H—I形成的同時有兩個H—I斷裂，反應達到平衡狀態(tài)，正確；③百分含量w(HI)＝w(I2)，相等并不是不變，錯誤；④反應速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)，未體現(xiàn)正與逆的關系，且速率之比不等于化學計量數(shù)之比，錯誤；⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1不能說明反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；⑥溫度和體積一定時，生成物濃度不再變化，說明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，正確；⑦溫度和體積一定時，容器內(nèi)的壓強始終不變，錯誤；⑧條件一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，錯誤；⑨溫度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化，說明c(I2)不再發(fā)生變化，反應達到平衡狀態(tài)，正確；⑩溫度和壓強一定時，由于反應前后體積和氣體的質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度