2.3.2 化学反应的限度 -【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（鲁科版2019必修第二册）

第2章 化学键 化学反应规律 第三节 化学反应的快慢和限度 第2课时 化学反应的限度 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解可逆反应的含义和反应限度。 2．知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。 3．能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。知道外界条件能影响化学平衡状态。 重点：化学平衡状态的判断。 难点：探究影响化学平衡的因素。 一、化学反应的限度 1．可逆反应及其特征 (1)概念：在 条件下 向正、逆两个方向进行的化学反应。 (2)特征 ①相同条件下，同时向正、逆两个方向进行。 ②对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化成产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。 ③在可逆反应的化学方程式中，用“”代替“===”。如N2＋3H22NH3，其中氮气与氢气生成氨的反应称为正反应，氨分解为氮气和氢气的反应称为逆反应。 2．化学反应的限度 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 ，即该反应进行的限度。 (2)对化学反应限度的理解 ①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大 。 ②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。 二、化学平衡 1．化学平衡状态的建立 (1)以反应2SO2＋O22SO3为例，在一定温度下，将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1 L密闭容器中，依据反应进行阶段填空。 (2)在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率随时间的变化如图所示。 2．化学平衡状态 (1)概念：在一定条件下 进行到一定程度时，反应物和生成物的 不再随时间的延长而发生变化， 和 相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 (2)特征 3.化学平衡状态的判断依据 (1)直接依据——根据速率关系 ①同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。 ②不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，如aA＋bBcC＋dD，＝ 。 即— (2)间接依据——根据各组分的量 首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。 即：— 4.化学平衡状态的判断 反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 各物质的质量或各物质的质量分数一定 各气体的体积或气体体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量一定 正、逆反 应速率 的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 混合气体的平 均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时，Mr一定 当m＋n＝p＋q时，Mr一定 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时(其他条件不变) 体系的密度(ρ) 密度一定 其他 若体系颜色不再变化等 【特别提醒】判断化学平衡的关键是分析反应过程中的可变量和恒量： (1)当反应过程中可变量不变时，则可逆反应达到化学平衡状态。 (2)恒量在反应过程中始终不变，不能作为判断化学平衡状态的标志。 三、化学平衡移动及其影响因素 1．实验探究温度对化学平衡的影响 (1)实验原理：二氧化氮(NO2)通常为 气体，四氧化二氮(N2O4)通常为无色气体。在常温常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是 的，正反应为 。反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)。 (2)实验过程与实验现象：将封装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置两端的球形容器分别浸入冷水和热水中，观察到的现象分别是浸入冷水中的容器里的气体混合物颜色 ，浸入热水中的容器里的气体混合物颜色 。 (3)现象分析：其他条件一定，降低温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度 ，四氧化二氮的浓度 ；升高温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度 ，四氧化二氮的浓度 。 (4)实验结论 ①温度改变，会使可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡被破坏，且被破坏后的可逆反应在新的条件下建立起新的化学平衡。 ②升高温度，平衡向 方向移动；降低温度，平衡向 方向移动。 2．化学平衡移动 (1)概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。 (2)影响因素： 等。 3．化学平衡移动的理解 (1)化学平衡移动过程可表示为 (2)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正≠v逆，平衡才发生移动。 4．浓度和压强对化学平衡的影响 (1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。 (2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。 (3)对于有气体参与的可逆反应： (4)对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡不发生移动。 5．化学平衡的相关计算——三段式法 (1)建立解题模式的方法：①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、变化量、平衡量。③根据已知条件列方程计算。 例如：　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)　＋　qD(g) 起始量/mol a b c d 变化量/mol x(耗) (耗) (增) (增) 平衡量/mol a－x b－ c＋ d＋ (2)对于反应物：转化浓度＝起始浓度－平衡浓度；对于生成物：转化浓度＝平衡浓度－起始浓度。三个量中，只有转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比，起始浓度和平衡浓度则是任意的。 (3)转化率的计算：A的转化率＝×100%；“量”指物质的量、浓度、体积、质量等。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)NH3＋HCl===NH4Cl和NH4ClHCl↑＋NH3↑为可逆反应。(　　) (2)可逆反应达到最大限度状态也是反应停止状态。(　　) (3)可以通过改变温度控制可逆反应的反应限度。(　　) (4)可以通过延长时间增大可逆反应的反应限度。(　　) (5)2SO2＋O22SO3反应中，v(SO2)∶v(O2)＝2∶1 时，反应达到平衡状态。(　　) (6)升高温度，平衡向逆反应方向移动。(　　) (7)对于平衡：2NO2N2O4，改变条件使平衡发生移动，气体颜色一定加深。(　　) (8)对于化学平衡，改变条件使v正和v逆同时改变，平衡一定发生移动。(　　) (9)降低温度一定引起化学平衡移动。(　　) (10)引起化学平衡移动的根本原因是v正、v逆不同程度地改变。(　　) 2．下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．二氧化硫溶于水 B．氨溶于水 C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O 3．在温度和容积不变的条件下能表明反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)达到平衡状态的是(　　) A．容器内压强不再变化 B．Fe3O4的物质的量不变 C．v(H2O)＝v(H2) D．反应不再进行 ►问题一 可逆反应及其特点 【典例1】下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．二氧化硫的催化氧化 B．氯气溶于水 C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应 【变式1-1】下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(　　) A.2H2O2H2↑＋O2↑，2H2＋O22H2O B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O C.H2＋I22HI,2HIH2＋I2 D.2Ag＋Br22AgBr,2AgBr2Ag＋Br2 【变式1-2】在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为(　　) 选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol A 2.0 1.0 0 B 1.0 0.8 1.0 C 0.20 0.10 1.80 D 0 0 2.0 ►问题二 化学反应的限度 【典例2】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。当SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是(　　) A．SO2和O2全部转化为SO3 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．该反应已达化学平衡状态 D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 【变式2-1】已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　) A．NO2中不可能含18O B．有1 mol N18O生成 C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡 【变式2-2】下列对于可逆反应2M(g)＋N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是(　　) A.M、N全部变成了P B.反应已经停止 C.反应混合物中各组分的浓度不再改变 D.反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)一定等于2∶1∶2 ►问题三 化学平衡状态的判断 【典例3】一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)＋O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是(　　) A．反应停止了 B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等 C．c(NO)∶c(O2)＝2∶1 D．气体的颜色不再变化 【变式3-1】煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　) ①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； ②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； ③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率； ④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【变式3-2】一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 ►问题四 化学平衡移动与影响因素 【典例4】 在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　) A．2NO2N2O4 B．2NO22NO＋O2 C．2HIH2＋I2 D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 【变式4-1】工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好 C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 【变式4-2】将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验： 试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡 试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡 试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡 下列说法不正确的是(　　) A．对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 B．对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动 C．对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 D．对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动 ►问题五 化学平衡状态及相关计算 【典例5】某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是(　　) A．该反应的化学方程式为3X＋Y===2Z B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行 C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1 D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍 【变式5-1】在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　) A.5% B.10% C.15% D.20% 【变式5-2】一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1 B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量 C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化 D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 ►问题六 化学平衡状态图像 【典例6】在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是(　　) A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍 B．反应的化学方程式为X2Y C．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【变式6-1】向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.t1时，只有正反应 B.t2～t3时，反应不再发生 C.t2时，容器内有1.5 mol Y D.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 【变式6-2】在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。 a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度 c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂 1．下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是 A．化学反应的反应速率越大，反应现象越明显 B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度 C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大 D．化学反应速率表示的是化学反应进行的限度 2．下列反应不属于可逆反应的是 A．溶于水和分解 B．和化合成和分解 C．和化合成和分解 D．和化合成HI和HI分解 3．下列关于化学反应限度的说法中不正确的是 A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度 B．当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么各物质的浓度保持不变 C．平衡状态是一种静止的状态，所以正逆反应速率都为零 D．化学反应的限度可以通过改变条件而发生改变 4．在一恒温恒容容器中，发生反应下列描述中不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．容器的压强保持不变 D．保持不变 5．工业上用氢气和氮气合成氨：，下列有关说法错误的是 A．增大的浓度，可加快反应速率 B．达到平衡时，反应达到了最大限度 C．达到平衡时，的转化率为100% D．达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等 6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．H2和CO全部转化为CH3OH B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C．H2、CO、CH3OH的物质的量之比为：2：1：1 D．正、逆反应速率相等且等于零 7．在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 8．SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 9．合成氨是工业上的重要反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列说法不正确的是 A．增大压强既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动 B．反应达平衡状态后，单位时间内生成1molN2的同时消耗3molH2 C．将氨分离出来，有利于平衡向合成氨方向移动 D．铁作催化剂既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动 10．一定温度下，在恒容密闭容器中通入一定量I2和H2发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，t min时反应达到平衡状态，下列说法不正确的是 A．t min前，该反应的正反应速率大于逆反应速率 B．t min时，正反应速率等于逆反应速率但不等于零 C．混合气体的颜色不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．t min时，n(H2)∶n(I2)∶n(HI)=1∶1∶2 11．一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 12．对于反应，下列有关说法不正确的是 A．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变 C．断裂键的同时，断裂键，说明该反应达到平衡状态 D．在容器中充入和，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为 13．一定条件下，在密闭容器中，发生合成氨反应：。下列说法错误的是 A．添加适当的催化剂可以加快化学反应速率 B．在未达到化学平衡之前正反应速率大于逆反应速率 C．与的物质的量浓度之比为1：3时，该反应一定达到化学平衡状态 D．升高温度能加快合成氨的速率 14．在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是 A．HI的生成速率与HI的分解速率相等 B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1 C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 D．单位时间里断裂2molHI的同时生成 15．工业上制取水煤气反应：。在恒容的密闭容器中充入和足量C发生反应，后测得为。下列有关说法正确的是 A．用C表示内的平均反应速率为 B．当和物质的量之比为时反应达到平衡状态 C．达到平衡时，能转化 D．增大浓度能加快反应速率 16．一定温度下，向2L密闭容器中加入足量C(s)并充入2molH2O(g)，发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，反应过程中测得如下数据，下列说法错误的是 t/min 0 2 4 6 8 10 n(H2)/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8 …… A．6min时，反应达到平衡状态，各组分的物质的量均不再改变 B．0min-2min时间段内，υ(H2)=0.2mol·L-1·min-1 C．该条件下，无论反应多长时间，c(H2)＜1mol·L-1 D．保持温度和体积不变，8min时向该容器中充入少量He(g)，平衡将会发生移动 17．已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，测得v(D)=0.25 mol·L−1·s−1，下列推断正确的是 A．v(C)=0.2 mol·L−1·s−1 B．z=1 C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度 18．一定条件下，在的密闭容器中发生反应：。开始投入和末测得C的物质的量为。下列说法不正确的是 A．保持容器体积不变，充入氦气，反应速率不变 B． C．A的转化率为 D．通过调控反应条件，可以提高该反应的限度 19．一定量的气体在密闭容器中发生反应：xA(g) + yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为1.0mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达新平衡后， 测得A的浓度降低为0.60 mol/L。下列有关判断正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．物质C的体积分数增大 C．x + y < z D．物质B的转化率降低 20．在体积都为2L的恒容容器中，200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度(单位：mol/L)随时间变化的有关实验数据见下表： 时间/min温度/℃ 0 2 4 6 8 10 容器1 200 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15 容器2 T 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18 下列有关该反应的描述正确的是 A．在200℃时，6min时用A表示的化学反应速率为0.1mol/(L·min) B．从表中可以看出T<200℃ C．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态 D．向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，反应速率不变 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 化学键 化学反应规律 第三节 化学反应的快慢和限度 第2课时 化学反应的限度 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解可逆反应的含义和反应限度。 2．知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。 3．能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。知道外界条件能影响化学平衡状态。 重点：化学平衡状态的判断。 难点：探究影响化学平衡的因素。 一、化学反应的限度 1．可逆反应及其特征 (1)概念：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的化学反应。 (2)特征 ①相同条件下，同时向正、逆两个方向进行。 ②对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化成产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。 ③在可逆反应的化学方程式中，用“”代替“===”。如N2＋3H22NH3，其中氮气与氢气生成氨的反应称为正反应，氨分解为氮气和氢气的反应称为逆反应。 2．化学反应的限度 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 (2)对化学反应限度的理解 ①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。 ②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。 二、化学平衡 1．化学平衡状态的建立 (1)以反应2SO2＋O22SO3为例，在一定温度下，将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1 L密闭容器中，依据反应进行阶段填空。 (2)在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率随时间的变化如图所示。 2．化学平衡状态 (1)概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 (2)特征 3.化学平衡状态的判断依据 (1)直接依据——根据速率关系 ①同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。 ②不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，如aA＋bBcC＋dD，＝ 。 即— (2)间接依据——根据各组分的量 首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。 即：— 4.化学平衡状态的判断 反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或气体体积分数一定 平衡 总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反 应速率 的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡 混合气体的平 均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时，Mr一定 平衡 当m＋n＝p＋q时，Mr一定 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时(其他条件不变) 平衡 体系的密度(ρ) 密度一定 不一定平衡 其他 若体系颜色不再变化等 平衡 【特别提醒】判断化学平衡的关键是分析反应过程中的可变量和恒量： (1)当反应过程中可变量不变时，则可逆反应达到化学平衡状态。 (2)恒量在反应过程中始终不变，不能作为判断化学平衡状态的标志。 三、化学平衡移动及其影响因素 1．实验探究温度对化学平衡的影响 (1)实验原理：二氧化氮(NO2)通常为红棕色气体，四氧化二氮(N2O4)通常为无色气体。在常温常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是可逆的，正反应为放热反应。反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)。 (2)实验过程与实验现象：将封装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置两端的球形容器分别浸入冷水和热水中，观察到的现象分别是浸入冷水中的容器里的气体混合物颜色变浅，浸入热水中的容器里的气体混合物颜色变深。 (3)现象分析：其他条件一定，降低温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度减小，四氧化二氮的浓度增大；升高温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度增大，四氧化二氮的浓度减小。 (4)实验结论 ①温度改变，会使可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡被破坏，且被破坏后的可逆反应在新的条件下建立起新的化学平衡。 ②升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 2．化学平衡移动 (1)概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。 (2)影响因素：温度、浓度、压强等。 3．化学平衡移动的理解 (1)化学平衡移动过程可表示为 (2)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正≠v逆，平衡才发生移动。 4．浓度和压强对化学平衡的影响 (1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 (2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 (3)对于有气体参与的可逆反应： (4)对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡不发生移动。 5．化学平衡的相关计算——三段式法 (1)建立解题模式的方法：①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、变化量、平衡量。③根据已知条件列方程计算。 例如：　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)　＋　qD(g) 起始量/mol a b c d 变化量/mol x(耗) (耗) (增) (增) 平衡量/mol a－x b－ c＋ d＋ (2)对于反应物：转化浓度＝起始浓度－平衡浓度；对于生成物：转化浓度＝平衡浓度－起始浓度。三个量中，只有转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比，起始浓度和平衡浓度则是任意的。 (3)转化率的计算：A的转化率＝×100%；“量”指物质的量、浓度、体积、质量等。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)NH3＋HCl===NH4Cl和NH4ClHCl↑＋NH3↑为可逆反应。(　　) (2)可逆反应达到最大限度状态也是反应停止状态。(　　) (3)可以通过改变温度控制可逆反应的反应限度。(　　) (4)可以通过延长时间增大可逆反应的反应限度。(　　) (5)2SO2＋O22SO3反应中，v(SO2)∶v(O2)＝2∶1 时，反应达到平衡状态。(　　) (6)升高温度，平衡向逆反应方向移动。(　　) (7)对于平衡：2NO2N2O4，改变条件使平衡发生移动，气体颜色一定加深。(　　) (8)对于化学平衡，改变条件使v正和v逆同时改变，平衡一定发生移动。(　　) (9)降低温度一定引起化学平衡移动。(　　) (10)引起化学平衡移动的根本原因是v正、v逆不同程度地改变。(　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× (6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)√ 2．下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．二氧化硫溶于水 B．氨溶于水 C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O 【答案】D 【解析】在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应，因此选项A、B、C都是可逆反应。D项中氢气与氧气反应需要点燃，水分解需要通电，反应条件不同，不是可逆反应。 3．在温度和容积不变的条件下能表明反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)达到平衡状态的是(　　) A．容器内压强不再变化 B．Fe3O4的物质的量不变 C．v(H2O)＝v(H2) D．反应不再进行 【答案】B 【解析】反应前后气体的总物质的量不发生变化，容器中压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；Fe3O4的物质的量不变，各组分浓度不变，达到平衡状态，故B正确；v(H2O)＝v(H2)不能判断正、逆反应速率是否相等，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不等于0，故D错误。 ►问题一 可逆反应及其特点 【典例1】下列反应不属于可逆反应的是(　　) A．二氧化硫的催化氧化 B．氯气溶于水 C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应 【答案】D 【解析】二氧化硫的催化氧化生成SO3是可逆反应，故A正确；氯气溶于水，氯气与水反应生成HCl和HClO，是可逆反应，故B正确；工业合成氨是可逆反应，故C正确；水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故D错误。 【变式1-1】下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(　　) A.2H2O2H2↑＋O2↑，2H2＋O22H2O B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O C.H2＋I22HI,2HIH2＋I2 D.2Ag＋Br22AgBr,2AgBr2Ag＋Br2 【答案】C 【解析】可逆反应必须是在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，A、B、D三项中反应条件不同，都不是可逆反应，只有C满足条件，故选C。 【变式1-2】在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为(　　) 选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol A 2.0 1.0 0 B 1.0 0.8 1.0 C 0.20 0.10 1.80 D 0 0 2.0 【答案】C 【解析】反应2SO2＋O22SO3是可逆反应，加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以向SO2生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2∶1，所以SO2减小1 mol，消耗氧气0.5 mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5 mol，不能是0.8 mol，B错误，故合理选项是C。 ►问题二 化学反应的限度 【典例2】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。当SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是(　　) A．SO2和O2全部转化为SO3 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．该反应已达化学平衡状态 D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 【答案】C 【解析】A项该反应是可逆反应，无论二者以何比例混合， 反应达到平衡时，SO2、O2不能完全转化为生成物SO3，错误；B项，可逆反应达到平衡时，反应仍然在进行，正、逆反应速率相等且不等于零，错误；C项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，任何物质的消耗速率等于生成速率，说明反应已达到化学平衡状态，正确；D项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，SO2、O2、SO3的浓度可能相等，也可能不相等，与加入物质的多少、反应条件有关，错误。 【变式2-1】已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　) A．NO2中不可能含18O B．有1 mol N18O生成 C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡 【答案】C 【解析】该反应为可逆反应，则通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有1 mol N18O生成，故B错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，则NO2、S18O2消耗都小于1 mol，所以S18O2的物质的量不可能为0.8 mol，故C正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明该反应达到平衡，故D错误。 【变式2-2】下列对于可逆反应2M(g)＋N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是(　　) A.M、N全部变成了P B.反应已经停止 C.反应混合物中各组分的浓度不再改变 D.反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)一定等于2∶1∶2 【答案】C 【解析】可逆反应的转化率达不到100%，即M、N不可能全部变成P，A项错误；平衡时正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；平衡时反应混合物中各组分的浓度不再改变，C项正确；平衡时反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)不一定等于2∶1∶2，D项错误。 ►问题三 化学平衡状态的判断 【典例3】一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)＋O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是(　　) A．反应停止了 B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等 C．c(NO)∶c(O2)＝2∶1 D．气体的颜色不再变化 【答案】D 【解析】A项，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；B项，NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为2∶1时才能确定反应达到平衡状态，故错误；C项，c(NO)∶c(O2)始终是2∶1，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；D项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，则反应达到平衡状态，故正确。 【变式3-1】煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　) ①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； ②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； ③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率； ④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【解析】t时刻及其前后各种气体的浓度不变时，该反应正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①可以判断t时刻反应是否达到平衡状态；t时刻，各种气体的浓度只是一个数值，无法判断平衡状态，故②无法判断；无论反应是否达到平衡状态都存在消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等，所以不能据此判断平衡状态，故③无法判断；t时刻生成CO(g)的速率是正反应，消耗H2(g)的速率是逆反应，v(正)＝v(逆)可以判断平衡状态，故④可以判断t时刻反应是否达到平衡状态。 【变式3-2】一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 【答案】C 【解析】A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态；B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态；C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态；D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。 ►问题四 化学平衡移动与影响因素 【典例4】 在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　) A．2NO2N2O4 B．2NO22NO＋O2 C．2HIH2＋I2 D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 【答案】D 【解析】C项是等体积反应，改变压强颜色会发生变化，但是平衡不移动；D项是在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响。 【变式4-1】工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好 C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 【答案】C 【解析】A项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故错误；B项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；D项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。 【变式4-2】将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验： 试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡 试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡 试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡 下列说法不正确的是(　　) A．对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 B．对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动 C．对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 D．对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动 【答案】B 【解析】试管②与①对比，只改变了Fe3＋浓度，A正确；FeCl3溶液和KSCN溶液反应的本质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，改变钾离子或氯离子的浓度对平衡没有影响，B错误；试管④与①对比，只改变了反应物SCN－的浓度，C正确；在原平衡体系中加入NaOH溶液，Fe3＋与之反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中Fe3＋的浓度减小，D正确。 ►问题五 化学平衡状态及相关计算 【典例5】某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是(　　) A．该反应的化学方程式为3X＋Y===2Z B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行 C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1 D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍 【答案】A　 【解析】分析图知Δn(X)＝0.3 mol、Δn(Y)＝0.1 mol、Δn(Z)＝0.2 mol，所以三者化学系数之比为3∶1∶2，该反应是可逆反应，化学方程式为3X＋Y2Z，A项错误；2 min时，反应达平衡，但化学反应没有停止，仍在进行，B项正确；v(Z)＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1，C项正确；根据图象可知，开始时气体总物质的量为2 mol；平衡后气体总物质的量为0.9 mol＋0.7 mol＋0.2 mol＝1.8 mol，＝＝＝0.9，D项正确。 【变式5-1】在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　) A.5% B.10% C.15% D.20% 【答案】C 【解析】达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应： 　　　　　　　　　　N2＋3H2 2NH3 起始物质的量/mol 2 8 0 转化物质的量/mol 2 平衡物质的量/mol 6 同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。 【变式5-2】一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1 B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量 C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化 D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 【答案】C 【解析】A项，反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变，正确； D项， 　　　　　X(g)＋　3Y(g)　　2Z(g) 起始/mol 0.3 0.3 0 变化/mol x  3x 2x 变后/mol 0.3－x 0.3－3x  2x X的体积分数为×100%＝50%， X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。 ►问题六 化学平衡状态图像 【典例6】在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是(　　) A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍 B．反应的化学方程式为X2Y C．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【解析】A项，由图像知，反应中Y的物质的量减少，X的物质的量增多，则Y为反应物，X为生成物，Y、X的物质的量变化量之比为(8－2)∶(5－2)＝6∶3＝2∶1，则化学方程式为2YX，t1时X的物质的量为3 mol，Y的物质的量为6 mol，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确，B项错误；在t2时，X和Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反应速率不相等，故C项错误；在t3时，X和Y的物质的量不再随时间的变化而变化，反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故D项错误。 【变式6-1】向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.t1时，只有正反应 B.t2～t3时，反应不再发生 C.t2时，容器内有1.5 mol Y D.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 【答案】D 【解析】t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A项错误；t2～t3时，v正＝v逆＞0，反应并未停止，B项错误；该反应为可逆反应，1 mol X不能完全反应，所以当反应达到平衡时，容器内Y的物质的量小于1.5 mol，C项错误；t2～t3时为化学平衡状态，X、Y的物质的量均不发生变化，D项正确。 【变式6-2】在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。 a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度 c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂 【答案】(1)大于　(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(3)bc　(4)bcd 【解析】(1)图中表明A点的反应时间小于1 s，表格中数据表明在0～1 s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右进行，v正＞v逆。 (2)上述反应向右进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，则n(NO2)的增加量为0.013 mol。上述反应容器的容积为2 L，则平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表格中数据表明，在0～2 s内n(NO)减小量为0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，则n(O2)的减小量为0.006 mol，容器容积为2 L，则Δc(O2)＝0.003 mol·L－1，反应时间为2 s，根据v＝计算得v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。 (3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)＝2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等，v(NO2)＝2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，则在恒温、恒容下气体总压强不守恒；在达到平衡之后气体总物质的量守恒，则在恒温、恒容下气体总压强守恒。总之，上述反应的容器内压强保持不变，说明反应已经到达平衡。上述反应，在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡。 (4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；反之，可使化学反应速率减小。 1．下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是 A．化学反应的反应速率越大，反应现象越明显 B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度 C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大 D．化学反应速率表示的是化学反应进行的限度 【答案】B 【解析】A．化学反应的反应速率快慢与反应的现象无直接关系，如酸碱中和反应基本瞬间完成，速率很快但是没有明显现象，A项错误； B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的最大限度，它是一个动态平衡，正逆反应速率相等，但不等于零，B项正确； C．化学反应进行过程中，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，C项错误； D．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，D项错误； 故选B。 2．下列反应不属于可逆反应的是 A．溶于水和分解 B．和化合成和分解 C．和化合成和分解 D．和化合成HI和HI分解 【答案】B 【解析】A．SO2溶于水和H2SO3分解在相同的条件下能够同时进行，属于可逆反应，故A不选； B．H2O电解生成H2和H2燃烧生成H2O的反应条件不同，不属于可逆反应，故B选； C．N2跟H2化合生成NH3和NH3分解在相同的条件下能够同时进行，属于可逆反应，故C不选； D．H2和I2化合生成HI和HI分解在相同的条件下能够同时进行，属于可逆反应，故D不选； 故选B。 3．下列关于化学反应限度的说法中不正确的是 A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度 B．当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么各物质的浓度保持不变 C．平衡状态是一种静止的状态，所以正逆反应速率都为零 D．化学反应的限度可以通过改变条件而发生改变 【答案】C 【解析】A．当一个可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，这个反应在该条件下反应物的转化率最大，所以就是这个反应在该条件下所能达到的限度，故A正确； B．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质浓度等不再发生变化，故B正确； C．平衡状态是一种动态平衡，平衡状态时正逆反应速率相等且不等于0，故C错误； D．当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，当外界条件改变导致正逆反应速率不等，限度发生改变，故D正确； 答案选C。 4．在一恒温恒容容器中，发生反应下列描述中不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．容器的压强保持不变 D．保持不变 【答案】B 【解析】A．反应无论正向还是逆向进行，CO2的质量都会改变，故的质量保持不变说明反应到达平衡，A不符合题意； B．反应前后气体质量守恒，容器恒容，无论反应是否到达平衡，混合气体密度都不变，故混合气体密度不变无法判断反应是否到达平衡，B符合题意； C．正反应是气体物质的量减小的反应，容器恒容，若反应正向进行，气体物质的量减小，压强减小，反之，反应逆向进行，压强增大，故压强不变说明反应到达平衡，C不符合题意； D．反应无论正向还是逆向进行，都会改变，故保持不变说明反应到达平衡，D不符合题意； 本题选B。 5．工业上用氢气和氮气合成氨：，下列有关说法错误的是 A．增大的浓度，可加快反应速率 B．达到平衡时，反应达到了最大限度 C．达到平衡时，的转化率为100% D．达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等 【答案】C 【解析】A．增大N2的浓度，单位体积内活化分子数增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故A正确； B．达到平衡时，正逆反应速率相等，平衡不再移动，反应达到了最大限度，故B正确； C．该反应是可逆反应，反应物不可能百分百转化，故C错误； D．可逆反应中，正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选C。 6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．H2和CO全部转化为CH3OH B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C．H2、CO、CH3OH的物质的量之比为：2：1：1 D．正、逆反应速率相等且等于零 【答案】B 【解析】A．可逆反应中，反应物不能全部转化为生成物，故A错误； B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确； C．化学反应速率之比等于物质的量之比，达到平衡时H2、CO、CH3OH的物质的量之比不一定为：2：1：1，故C错误； D．达到平衡时，正逆反应相等但是不等于零，故D错误； 故选B。 7．在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.2、0.1、0.2，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．为0.4 B．为0.25 C．、均为0.15 D．为0.2 【答案】B 【解析】A．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若SO2和O2完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2mol·L-1，完全反应SO3浓度才能为0.4mol·L-1，实际变化应小于该值，违背了可逆反应的特点，故错误； B．若SO2为0.25mol·L-1，则O2为0.125mol·L-1，SO3为0.15mol·L-1，为各物质共存状态，符合可逆反应的特点，故B正确； C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，否则违背质量守恒定律，故C错误； D．O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行，若SO3完全反应，则O2的浓度浓度变化为0.1mol·L-1，因可逆反应实际变化应小于该值，所以O2浓度小于0.2mol·L-1，故D错误； 本题选B。 8．SO2催化制备SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一定条件下向一恒容密闭容器中充入SO2和18O2，关于该反应的说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．反应一段时间后，核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中 C．只要选择适宜的温度，SO2和O2就能全部转化为SO3 D．向该密闭容器中充入氢气使压强增大，反应速率加快 【答案】B 【解析】A．质子数相同中子数不同的核素互为同位素，18O2与16O2均为单质，A错误； B．该反应为可逆反应，一段时间后核素18O可能存在于SO2、O2、SO3中，B正确； C．该反应为可逆反应，无法完全反应，故不能全部转化为SO3，C错误； D．该容器为恒容容器，充入氢气，压强增大，体积不变，各物质的浓度不变，故反应速率不变，D错误； 故选B。 9．合成氨是工业上的重要反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列说法不正确的是 A．增大压强既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动 B．反应达平衡状态后，单位时间内生成1molN2的同时消耗3molH2 C．将氨分离出来，有利于平衡向合成氨方向移动 D．铁作催化剂既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动 【答案】D 【解析】A．增大压强，反应速率加快，该反应是体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动即向有利于合成氨方向移动，故A正确； B．反应达平衡状态后，各物质的物质的量不变，因此单位时间内生成1molN2，也生成了3mol H2，同时消耗3molH2，则H2的物质的量未变，故B正确； C．将氨分离出来，生成物浓度减小，平衡向正向移动即合成氨方向移动，故C正确； D．铁作催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动，故D错误。 综上所述，答案为D。 10．一定温度下，在恒容密闭容器中通入一定量I2和H2发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，t min时反应达到平衡状态，下列说法不正确的是 A．t min前，该反应的正反应速率大于逆反应速率 B．t min时，正反应速率等于逆反应速率但不等于零 C．混合气体的颜色不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．t min时，n(H2)∶n(I2)∶n(HI)=1∶1∶2 【答案】D 【解析】A．tmin前该反应未达到平衡，在向正反应移动，该反应的正反应速率大于逆反应速率，故A正确； B．tmin时，该反应达到平衡，正反应速率等于逆反应速率但不等于零，故B正确； C．混合气体的颜色不再发生变化，说明I2(g)的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，故C正确； D．未告知起始的I2和H2的物质的量，无法计算平衡时候n(H2)：n(I2)：n(HI)，故D错误； 答案选D。 11．一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 【答案】C 【解析】A．在VL的恒容密闭容器中，充入等物质的量的SO2和O2，由图可知SO2和O2的起始量均为10mol，2min内SO2的变化量为5mol，根据反应：，O2的变化量为2.5mol，则2min时，O2的物质的量为10mol-2.5mol=7.5mol，A错误； B．二氧化硫与氧气为可逆反应，通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3，B错误； C．5min时，SO2的变化量为8mol，起始物质的量为10mol，则SO2的转化率为，C正确； D．5min时，各物质物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，是一种动态平衡，反应并未停止，D错误； 故选C。 12．对于反应，下列有关说法不正确的是 A．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变 C．断裂键的同时，断裂键，说明该反应达到平衡状态 D．在容器中充入和，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为 【答案】D 【解析】A．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量变大，当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态，故A正确； B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，各反应物和生成物的浓度都不发生变化，v(正)和v(逆)都不变，故B正确； C．断裂1 mol N-H键的同时，断裂1 mol O-H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确； D．该反应是可逆反应，在容器中充入4 molNH3和5 molO2 ，反应物不能完全反应，电子转移的物质的量小于20 mol，故D错误； 故选D。 13．一定条件下，在密闭容器中，发生合成氨反应：。下列说法错误的是 A．添加适当的催化剂可以加快化学反应速率 B．在未达到化学平衡之前正反应速率大于逆反应速率 C．与的物质的量浓度之比为1：3时，该反应一定达到化学平衡状态 D．升高温度能加快合成氨的速率 【答案】C 【解析】A．催化剂可以降低反应的活化能，添加适当的催化剂可以加快化学反应速率，A正确； B．反应开始时，反应物浓度最大，生成物浓度为零，所以正反应速率大于逆反应速率，到达化学平衡状态时正反应速率才等于逆反应速率，B正确； C．与的物质的量浓度之比为1：3时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．升高温度，反应物获得能量，活化分子百分数增大，反应速率加快，D正确； 故选C。 14．在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是 A．HI的生成速率与HI的分解速率相等 B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1 C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 D．单位时间里断裂2molHI的同时生成 【答案】D 【解析】A．HI的生成速率与HI的分解速率相等，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，A项正确； B．HI的生成速率与H2的生成速率之比是2∶1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当转换成同一物质H2后能反映出正反应速率与逆反应速率相等，即可说明达到平衡状态，B项正确； C．单位时间内一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，C项正确； D．单位时间里断裂2 mol HI的同时生成1 mol I2，只代表逆反应方向的速率，不能说明正反应速率是否等于逆反应速率，因此不能说明反应是否达到平衡状态，D项错误； 故选D。 15．工业上制取水煤气反应：。在恒容的密闭容器中充入和足量C发生反应，后测得为。下列有关说法正确的是 A．用C表示内的平均反应速率为 B．当和物质的量之比为时反应达到平衡状态 C．达到平衡时，能转化 D．增大浓度能加快反应速率 【答案】D 【解析】A．C为固体，不能用来表示化学反应速率，A错误； B．和为生成物，比例始终为1：1，不能判断达到平衡状态，B错误； C．该反应为可逆反应，达到平衡时，不能转化，C错误； D．为反应物，增大浓度能加快反应速率，D正确； 故选D。 16．一定温度下，向2L密闭容器中加入足量C(s)并充入2molH2O(g)，发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，反应过程中测得如下数据，下列说法错误的是 t/min 0 2 4 6 8 10 n(H2)/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8 …… A．6min时，反应达到平衡状态，各组分的物质的量均不再改变 B．0min-2min时间段内，υ(H2)=0.2mol·L-1·min-1 C．该条件下，无论反应多长时间，c(H2)＜1mol·L-1 D．保持温度和体积不变，8min时向该容器中充入少量He(g)，平衡将会发生移动 【答案】D 【解析】A．根据表格中的数据，6min和8min中的n(H2)的物质的量相同，因此达到了平衡状态，达到平衡状态时，各组分的物质的量均不变，A项正确； B．0min-2min时间段内，，B项正确； C．2molH2O完全反应生成2molH2，氢气的浓度为1mol·L-1，但反应是可逆反应，2molH2O不能完全反应，因此无论反应多长时间，c(H2)＜1mol·L-1，C项正确； D．保持温度和体积不变，8min时向该容器中充入少量He(g)，各组分的浓度不变，平衡不移动，D项错误； 答案选D。 17．已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，测得v(D)=0.25 mol·L−1·s−1，下列推断正确的是 A．v(C)=0.2 mol·L−1·s−1 B．z=1 C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度 【答案】D 【分析】2s后C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，根据三段式有： 【解析】A．由上述分析可知，，故A项错误； B．反应速率之比等于化学计量数之比，，由此可知，z=2，故B项错误； C．B的转化率为：，故C项错误； D．在该外界条件，2 s时该反应达到平衡状态，达到该反应的最大限度，故D项正确； 故答案选D。 18．一定条件下，在的密闭容器中发生反应：。开始投入和末测得C的物质的量为。下列说法不正确的是 A．保持容器体积不变，充入氦气，反应速率不变 B． C．A的转化率为 D．通过调控反应条件，可以提高该反应的限度 【答案】B 【解析】A．保持容器体积不变，充入氦气，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，A项正确； B．D为固体，不能用D表示反应速率，B项错误； C．2min末测得C的物质的量为1mol，则，速率之比等于化学计量数之比，则，A转化的物质的量为0.75mol(L·min)×1L×2min=1.5mol，故A的转化率为，C项正确； D．通过调控反应条件，例如温度、浓度、压强等，可以提高该反应的限度，D项正确； 答案选B。 19．一定量的气体在密闭容器中发生反应：xA(g) + yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为1.0mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达新平衡后， 测得A的浓度降低为0.60 mol/L。下列有关判断正确的是 A．平衡向正反应方向移动 B．物质C的体积分数增大 C．x + y < z D．物质B的转化率降低 【答案】D 【解析】A．将容器的容积扩大到原来的两倍，则瞬间A的浓度为0.5mol/L，若平衡不移动，则A的浓度应为0.5mol/L，题干中再次达到平衡时，测得A的浓度为0.6mol/L，说明体积增大，平衡逆向移动，故A错误； B．平衡逆向移动，C的体积分数减小，故B错误； C．体积增大，压强减小，化学平衡逆向移动，所以逆向是气体体积增大的反应，即x+y＞z，故C错误； D．扩容平衡逆向移动，物质B的转化率降低，故D正确； 故选：D。 20．在体积都为2L的恒容容器中，200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度(单位：mol/L)随时间变化的有关实验数据见下表： 时间/min温度/℃ 0 2 4 6 8 10 容器1 200 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15 容器2 T 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18 下列有关该反应的描述正确的是 A．在200℃时，6min时用A表示的化学反应速率为0.1mol/(L·min) B．从表中可以看出T<200℃ C．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态 D．向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，反应速率不变 【答案】D 【解析】A．在200℃时，0~6min内用A表示的平均化学反应速率为0.1mol/(L·min)，故A错误； B．从表中可以看出，相同时间内容器2中A的变化量大于容器1，容器2反应速率快， 所以T>200℃，故B错误； C．T℃下，可能是4~6min内某一时刻反应刚好达到平衡状态，故C错误； D．向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，浓度不变，反应速率不变，故D正确； 选D。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$