一定温度下,在恒容密闭容器中进行可逆反应2NO2(g) ⇌2NO(g) + O2(g),下列可以作为反应达到化学平衡状态标志的有:①单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO2;②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO;③NO2、NO、O2的物质的量之比为2:2:1的状态;④密闭容器中压强不再改变的状态;⑤混合气体的颜色不再改变的状态;⑥密闭容器中气体的密度不再改变的状态
A. ①④⑤ B. ③④⑤ C. ④⑤ D. ④⑤⑥
一定温度下,在恒容密闭容器中进行可逆反应2NO2(g) ⇌2NO(g) + O2(g),下列可以作为反应达到化学平衡状态标志的有:①单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO2;②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO;③NO2、NO、O2的物质的量之比为2:2:1的状态;④密闭容器中压强不再改变的状态;⑤混合气体的颜色不再改变的状态;⑥密闭容器中气体的密度不再改变的状态
A. ①④⑤ B. ③④⑤ C. ④⑤ D. ④⑤⑥
C
【解析】
【分析】
在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。据此判断。
【详解】①单位时间内生成nmolO2时要消耗2nmolNO2,同时生成nmolNO2,正反应速率不等于逆反应速率,故①不能作为反应达到化学平衡状态标志;
②只要反应发生就符合单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO,不能说明正反应速率等于逆反应速率,故②不能作为反应达到化学平衡状态标志;
③当体系达平衡状态时,NO2、NO、O2的物质的量浓度比值可能为2:2:1,也可能不是,故③不能作为反应达到化学平衡状态标志;
④反应前后气体的分子数不相等,故反应过程中气体的压强会发生变化,当混合气体的总压强不再改变时,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故④可以作为反应达到化学平衡状态标志;
⑤混合气体的颜色不再改变的状态,说明二氧化氮浓度不再发生变化,故⑤可以作为反应达到化学平衡状态标志;
⑥混合气体的总质量不变,容器为恒容容器,则混合气体的密度始终不变,故⑥不能作为反应达到化学平衡状态标志。
综上所述,④⑤可以作为反应达到化学平衡状态标志,答案选C。
【点睛】本题考查的是化学平衡状态的判断。根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意,分析相关的物理量是否随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。