单选题
435.一定温度下,某一密闭恒容的容器内可逆反应A[g]+3B[g]=2C[g]达到平衡状态的标志是[ ]
A
C的生成速率与C的分解速率相等
B
C的分子数之比为1:3:2
C
单位时间内生成2nmolA,同时生成3nmolB
D
A、B、C的分子数之比为1:3:2
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于化学平衡状态判断的经典题目。我们需要根据化学平衡的定义和特征,逐一分析各个选项。
**核心考点:**
化学平衡状态的本质特征是:**$v_{正} = v_{逆} \neq 0$**(正逆反应速率相等),以及**各组分的浓度(或百分含量)保持不变**。
**详细解析:**
1. **分析选项 A:C的生成速率与C的分解速率相等**
* “C的生成速率”代表**正反应**方向的速率($v_{正}$)。
* “C的分解速率”代表**逆反应**方向的速率($v_{逆}$)。
* 对于同一种物质 C 而言,当其生成速率等于分解速率时,意味着单位时间内消耗的 C 和生成的 C 相等,即 $v_{正}(C) = v_{逆}(C)$。这是化学平衡最本质的定义。
* **结论:A 正确。**
2. **分析选项 B:C的分子数之比为1:3:2**
* 这里表述可能存在笔误,通常指“A、B、C的分子数之比”。即使假设是指各组分比例,平衡状态下,各物质的分子数(或浓度)取决于**初始投料量**和**转化率**,并不一定等于化学计量数之比(1:3:2)。
* 只有在极特殊的巧合下,平衡时的比例才可能等于系数比,但这不能作为判断平衡的通用标志。平衡的标志是“不再变化”,而不是“等于某个特定比例”。
* **结论:B 错误。**
3. **分析选项 C:单位时间内生成 2n mol A,同时生成 3n mol B**
* “生成 A”和“生成 B”都指的是**逆反应**方向的过程。
* 根据化学方程式 $A(g) + 3B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$,在逆反应中,A 和 B 的生成速率之比理论上永远符合化学计量数之比(即 $v(A):v(B) = 1:3$)。
* 无论反应是否达到平衡,只要逆反应在进行,生成 2n mol A 的同时必然伴随生成 6n mol B(注意:题目中说是生成3n mol B,这甚至不符合化学计量数关系,或者题目意指消耗?即便修正为符合计量数的关系,这也只描述了逆反应单向的情况)。
* 判断平衡需要体现“一正一逆”且速率相等。这里只提到了逆反应方向(或者两个同向的变化),无法说明正逆反应速率相等。
* **结论:C 错误。**
4. **分析选项 D:A、B、C的分子数之比为1:3:2**
* 同选项 B 的分析。平衡时各物质的分子数之比取决于起始量和反应程度,不一定等于化学计量数之比。
* 例如,如果起始只加入 C,平衡时 A:B:C 的比例绝不会是 1:3:2(因为A和B是按1:3生成的,C是剩余的,比例关系复杂)。
* 平衡的标志是各组分含量**保持不变**,而非**等于系数比**。
* **结论:D 错误。**
**总结:**
只有选项 A 准确描述了正逆反应速率相等这一平衡的本质特征。
**正确答案:A**
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