Question

在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应N₂（气）

不再发生变化④混合气体的密度不变（相同状况）⑤体系的温度不再发

H—H断键反应同时2molN—H也断键反应

A．①②③⑤⑥        B．②③④⑤⑥

C．②③⑤⑥          D．②③④⑥⑦

Answer 1

【答案】 B

【解析】达到化学平衡状态的标志是平衡理论里一个重要的基本概念，当外界条件一定时，若正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各物质的百分组成不变，化学反应达到平衡状态。我们不仅要了解概念的定义，而且还应了解其表现的多样性和其实质。误选A的原因是将化学反应速率和化学平衡中的正、逆反应速率混为一谈。教材中给反应速率下了如下定义：通常用单位时间内反应物的浓度减小或生成物的浓度增大来表示，这仅表示是正反应速率。另由化学反应中各物质的变化量与反应方程式的系数成比例，推导出：在化学反应中各物质的反应速率与方程式的系数成正比，即①所示，也只能表示正反应速率，而不能表示正、逆反应速率之间的关系。⑥说明：N₂减少的速率和NH₃（作为逆反应的反应物）减少的速率与方程式的系数成正比，如单位时间内1mol·L^-1的氮气参加反应，生成2mol·L^-1的氨，同时2mol·L^-1的氨气也参加反应生成1mol·L^-1的氮气，正、逆反应速率相等，应为平衡的标志。

误选D的原因是疏忽大意较多，忽略了每mol氨分子含有3molN—H键，单位时间内3molH—H断键反应同时6molN—H也断键反应才能表示正、逆反应速率相等。

误选C是认为④不是达到平衡的标志，其原因是思维定势和综合应用能力较弱。物质的密度等于其质量除以体积，对于固体或液体来说，由于其体积随温度或压强变化不大，因此一般不考虑随状态的变化。但气体体积是状态的函数，随状态变化而由较大的变化，如果不是在相同状态下比较密度，就失去其意义。该反应是气体总体积减少的放热反应，反应又在一个不传热的固定容积的密闭容器中进行，混合气体的密度变化一定存在，换算较为复杂。是否可从混合气体的平均摩尔质量入手，而气体的密度之比又等于其摩尔质量之比，问题就变为简单。本反应的气体总质量不变（反应物和生成物皆为气体），混合气体的物质的量减小，平均摩尔质量增大，密度增大，密度不变应视为达到平衡的标志。

【状元纠错】总之对达到化学平衡状态的标志描述是多方面的：从微观上分析，单位时间内形成化学键的键数，得失电子数……等都可以表示反应速率；从宏观上分析，各物质的浓度，体系内物质的颜色，体系的压强，体系的温度，混合气体的平均摩尔质量……等都可以反映出各物质的百分组成变化。在表示反应速率时，一定是表示正反应速率和逆反应速率相等。在讨论百分组成变化时，要注意观察方向，如气体的颜色；适用的范围，如从压强、混合气体的平均摩尔质量上判断，仅适用于反应前后气体的物质的量不等的反应。