6.2.2 化学反应的限度（第2课时）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 6.2.2 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．了解可逆反应及其特点。 2．理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生改变。 重点:化学平衡状态的特征及其判断。 难点:化学平衡状态的判断。 一、可逆反应 1.可逆反应的概念：同一条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 2.表示方法：可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反应，化学方程式为2SO2+O22SO3。 3.可逆反应的特点： ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都小于100%，即不能全部转化，。 二、化学反应的限度 1.化学平衡状态的建立： （1）对于只加入反应物从正向建立的平衡： 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度为0 v逆为0 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆 生成物浓度不变 v逆不变 （2）用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 ①反应开始时：C反最大, v正最大;C生=0 ，v逆=0。 ②反应进行过程中：C反减小, v正减小；C生增大，v逆增大。 ③平衡时：C反、C生不再变化， 达到了平衡状态，v正=v逆≠0。 【名师点拨】化学平衡状态既可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。 2.化学平衡状态概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 3.化学平衡的特征 ①逆：化学平衡适用的是可逆反应。 ②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等（即v(正)=v(逆)），即同一时间内对某一物质来说，生成的量和消耗的量相等。 ③定：正反应速率和逆反应速率相等，引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。 ④动：平衡后，正、逆反应仍在进行，即正、逆反应速率相等但不为零，平衡为动态平衡。 ⑤变：由于速率受条件的影响，当改变外界条件时，速率发生变化，正、逆反应速率可能不再相等（即v(正)≠v(逆)），平衡就会发生变化，这就是平衡移动。 4．化学反应的限度: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。 三、化学平衡状态的判断 1.任何情况下均可作为标志的是： ①v(正)=v(逆) 注：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 2.在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 ②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 3.不能作为判断标志的是： ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 ②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) ③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 4.判断方法分析——反应类型分析（如下表所示） 对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡状态概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。 可能的情况举例 是否已达平衡 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 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、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mmolA，同时生成mmolA，即v(正)=v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC 不一定平衡 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nmolB，同时消耗qmolD 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m+n≠p+q 平衡 压强不再变化，当m+n=p+q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 一定，当m+n≠p+q 平衡 一定，当m+n=p+q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。( ) （2）Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O为可逆反应。( ) （3）1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3。( ) （4）一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率。( ) （5）在一定条件下，一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度。( ) （6）任何可逆反应都有一定限度，达到了化学平衡状态即达到了该反应的限度。( ) （7）和反应生成与分解生成和互为可逆反应。( ) （8）一定条件下，1 mol N2可与3 mol H2充分反应反应生成NH3，转移的电子数为6NA。( ) (9)一个可逆反应的正反应与逆反应相等。( ) (10)反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3互为可逆反应。( ) 【答案】（1）√（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√（7）×（8）×(9)×(10)× 2．在2L密闭容器中，800℃时，反应体系中，随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图所示。 时间 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： （1）用表示的化学反应速率 。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是 。 （2）图中曲线a、b能表示变化的是 ，若要使变为另一条曲线，可以采取的方法是 。 （3）图中A点处反应 (填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处v(正) (填“＞”或“＜”)B点处v(逆)。 （4）若要加快该反应速率，可以采取的措施是 (任写两点)。 （5）下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．混合气体的颜色不再变化 B． C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．发生反应同时生成 （6）已知该反应为放热反应，若生成放出热量为Q，则通入与足量充分反应生成放出的热量 (填“＞”“＜”或“=”)Q。 【答案】（1） 随着反应进行，反应物浓度逐渐下降 （2）曲线b 增加NO的起始量 （3）未达到 ＞ （4）升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等) （5）AC （6）＜ 【解析】（1）用O2表示的化学反应速率==；化学反应进行过程中，反应物被不断消耗，从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是：随着反应进行，反应物浓度逐渐下降。 （2）反应开始时，c(NO)=0.010mol/L，则c曲线表示c(NO)浓度随时间的变化，从起点浓度看，化学反应方程式中，NO与NO2的化学计量数相等，则二者的浓度变化量都为0.0065mol/L，则图中曲线a、b能表示变化的是曲线b；a曲线中NO2的浓度变化量大，则反应物的变化量也应大，所以若要使变为另一条曲线，可以采取的方法是：增加NO的起始量。 （3）图中A点之后，NO、NO2的浓度继续改变，则A点处反应未达到平衡状态，此时反应物继续转化为生成物，则A点处v(正) ＞B点处v(逆)。 （4）增大浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂，都可增大反应速率，则若要加快该反应速率，可以采取的措施是：升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)。 （5）A．混合气体的颜色不再变化，则NO2的浓度不变，反应达平衡状态，A符合题意；B．，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，则反应未达平衡状态，B不符合题意；C．反应前后气体的分子数不等，平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变，当混合气体平均摩尔质量保持不变时，反应达平衡状态，C符合题意；D．发生反应同时生成，反应进行的方向相同，不能肯定反应达平衡状态，D不符合题意；故选AC。 （6）NO与O2作用生成NO2的反应为可逆反应，若生成放出热量为Q，则通入与足量，充分反应生成的物质的量小于2mol，放出的热量＜Q。 ►问题一 如何理解可逆反应？ 【典例1】下列反应属于可逆反应的是 A．电解水生成H2、O2与H2在O2中燃烧生成H2O B．H2S在300℃时，一边分解一边化合 C．SO2通入品红溶液褪色，加热后又恢复红色 D．煅烧石灰石制得生石灰(CaO)，生石灰露置在空气中易吸收CO2生成CaCO3 【答案】B 【分析】可逆反应指的是在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，据此结合选项解答。 【解析】A．电解水生成H2和O2需要通电，H2在O2中燃烧生成H2O，需要点燃，反应条件不同，不是可逆反应，A选项错误；B．H2S在300℃时，一边分解一边化合，同时进行且正逆反应条件相同，属于可逆反应，B选项正确；C．SO2通入品红溶液褪色，加热后又恢复红色，反应条件不同，且不是同时进行，不是可逆反应，C选项错误；D．煅烧石灰石制得生石灰(CaO)的条件是高温，生石灰露置在空气中易吸收CO2生成CaCO3，两者条件不同，不是可逆反应，D选项错误；答案选B。 【解题必备】①不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是由2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 ②可逆反应的概念中的关键词是同一条件，条件不同的两个反应不可能互为可逆反应。 ③可逆反应的核心是不能进行到底。 【变式1-1】对于反应，下列有关说法错误的是 A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行 B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同 D．该反应中不可能全部转化为H1 【答案】B 【分析】可逆反应是指在相同条件下，既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。 【解析】A．该反应为可逆反应，则可同时向生成HI和生成的方向进行，A正确；B．该反应为可逆反应，该反应的与HI能同时存在同一个反应体系中，B错误；C．该反应为可逆反应，该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同，C正确；D． 可逆反应存在限度，反应不能进行到底，可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物，则该反应中不可能全部转化为HI，D正确；答案选B。 【变式1-2】一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是 A．c1：c2=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L-1＜c1＜0.14 mol·L-1 【答案】D 【解析】A．根据物质反应消耗的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比，反应消耗X的浓度是x mol/L，则会消耗Y浓度为3x mol/L，故c1、c2=(0.1+x) mol/L：(0.3+3x) mol/L=1：3，A错误；B．平衡时，正、逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3：2，B错误；C．反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，C错误；D．若反应向正反应进行到达平衡，X、Y的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，Z浓度为0，则反应开始时c1(X)=(0.1+0.04) mol/L=0.14 mol/L；若反应从逆反应方向开始，Z的浓度最大，X、Y浓度最小，由于X、Y反应消耗关系是1：3，剩余浓度比是1：3，则X的起始浓度为0 mol/L。但由于X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，所以c1的取值范围为0 mol·L-1＜c1＜0.14 mol·L-1，D正确；故合理选项是D。 ►问题二 如何理解化学反应的限度？ 【典例2】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。当CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．CH4和H2O全部转化为CO和H2 B．该反应已达到化学平衡 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．CH4、H2O、CO、H2的浓度一定相等 【答案】B 【解析】A．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此当CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化时，CH4和H2O不能全部转化为CO和H2，A错误；B．可逆反应达到平衡状态时，任何物质的浓度不变，故当CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化时，该反应已达到化学平衡，B正确；C．可逆反应的化学平衡状态是动态平衡，当反应处于平衡状态时，任何物质的消耗速率与产生速率相等，即正、逆反应速率相等，但不等于零，C错误；D．可逆反应的化学平衡状态是动态平衡，当反应处于平衡状态时，CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化，但不一定都相等，这与反应开始时加入的物质的量的多少及反应条件有关，D错误；故合理选项是B。 【解题必备】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。 转化率=×100% 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。 【变式2-1】对于可逆反应M＋NQ达到化学平衡时，下列说法正确的是(　　) A．三种物质的浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应物和生成物的浓度都保持不变 D．反应不再进行 【答案】C 【解析】平衡时各物质的浓度关系取决于物质的起始物质的量和转化率，故M、N、Q三种物质的浓度一定相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据，A错误；可逆反应的特点：可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物，B错误；反应混合物各组分的浓度不再变化，说明已达到平衡状态，C正确；化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，且不等于0，D错误；答案选C。 【变式2-2】下列关于化学反应限度的说法正确的是 A．一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应 B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等且为零 C．平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度相等 D．化学反应的限度可以通过改变条件而改变 【答案】D 【解析】A．一个可逆反应达到的平衡状态，化学平衡是一个动态平衡，这个反应在该条件下仍然继续进行反应，只不过是正、逆反应速率相等而已，A错误；B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，B错误；C．平衡状态是一种动态平衡，反应物和生成物的浓度不再发生改变但浓度不一定相等，C错误；D．改变条件，化学平衡被破坏，会在新的条件下达到新的平衡，化学反应的限度可以通过改变条件而改变，D正确；故选D。 ►问题三 如何判断一个可逆反应达到化学平衡？ 【典例3】T℃，在恒容密闭容器中发生可逆反应，下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是 ①的转化率达到100% ②反应速率 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④生成，同时有生成 ⑤的物质的量浓度不再改变 ⑥气体的密度保持不变 ⑦键断裂的同时，有键断裂 A．①③⑤⑥ B．②③④⑤ C．①②⑥⑦ D．③④⑤⑦ 【答案】D 【解析】①可逆反应的转化率不能达到100%，故不选①；②反应速率未指明反应方向，不能判断是否平衡，故不选②；③该反应为气体总物质的量减小的反应，气体总质量不变，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体平均相对分子质量不再改变时，说明该反应达到平衡状态，故选③；④生成，同时有生成，说明正逆反应速率相当，该反应达到平衡状态，故选④；⑤N2的物质的量浓度不再改变，则正逆反应速率相当，说明该反应达到平衡状态，故选⑤；⑥恒温恒容时，气体总质量不变，体积不变，混合气体的密度一直保持不变，因此不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故不选⑥；⑦1molN≡N键断裂的同时，有6molN−H键断裂，表示的是正逆反应速率相等，且满足计量数关系，说明该反应达到平衡状态，故选⑦；综上所述，③④⑤⑦符合题意；故选D。 【解题必备】1.化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 2.不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 3.化学平衡状态的判断方法 （1）速率特征 速率特征指“等”，即v(正)＝v(逆)≠0。 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 如反应：2SO2＋O22SO3 ①单位时间消耗2 mol SO2，同时消耗2 mol SO3； ②SO2的消耗速率等于O2的生成速率的2倍； ③SO2的消耗速率等于SO2的生成速率，都能说明该反应达到平衡状态。 （2）含量特征 含量特征指“定”，即反应混合物中各组成成分的含量保持不变。 若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 【变式3-1】在两个恒容密闭容器中进行下列两个可逆反应：（甲）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）；（乙）CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）。现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变　②恒温时，气体压强不再改变　③各气体组分浓度相等　④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍　⑤混合气体的密度不变　⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1　⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态的是（　　） A．①②⑤ B．③④⑥ C．①⑥⑦ D．④⑦ 【答案】D 【解析】①(乙)容器气体的质量、物质的量不变，混合气体平均相对分子质量不变，故①不能表明（乙）容器中反应达到平衡状态；②恒温时，(乙)容器气体的物质的量不变，气体压强不变，故②不能表明（乙）容器中反应达到平衡状态；③各气体组分浓度相等与平衡状态之间没有一定关系，故③不能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态；④水分子含有两个氢氧键，氢分子含有一个氢氢键，断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍，说明水的消耗速率等于氢气的消耗速率，正反应速率等于逆反应速率，故④能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态；⑤(乙)容器气体的质量、体积不变，混合气体密度不变，故⑤不能表明（乙）容器中反应达到平衡状态；⑥单位时间内，消耗水蒸气的物质的量等于生成氢气的物质的量，都是正反应速率，故⑥不能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态；⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量，正反应速率等于逆反应速率，故⑦能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态。故选D。 【变式3-2】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 【答案】B 【解析】由于该反应为前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡的条件，A错误。混合气体颜色保持不变，证明NO2浓度保持不变，即达到平衡状态，B正确。SO3与NO的体积比始终保持1∶1，C错误。消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，D错误。答案选B。 1．一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．反应停止 B．N2的浓度保持不变 C．CO完全转化 D．CO与N2的浓度相等 【答案】B 【解析】A．化学平衡是一种动态平衡，正反应速率与逆反应速率相等，但反应仍在进行，故A错误；B．一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再改变，则N2的浓度保持不变，故B正确；C．一定条件下的可逆反应，反应物无法完全消耗，则达到化学平衡状态时，CO不能完全转化，故C错误；D．达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，CO与N2的浓度保持不变，但不一定相等，故D错误；答案选B。 2．在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于 A．只存在于CO和CO2中 B．只存在于CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2 【答案】D 【解析】CO+H2O⇌CO2+H2是可逆反应，加入后C18O后，反应同时向正逆两个方向进行，18O存在于CO、H2O、CO2中。答案选D。 3．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。 4．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。 5．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 【答案】B 【分析】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，反应处于化学平衡状态； 【解析】A．反应达到平衡状态时，反应仍在进行、并未停止，A不符合题意；B．反应处于化学平衡状态，说明此时正反应和逆反应速率相等，单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2，分别代表逆反应速率和正反应速率，且速率数值之比等于化学计量数之比， B符合题意；C．该反应是可逆反应，则HI不可能全部转化为I2 和H2，C不符合题意；D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1通常只能表示物质反应转化关系，但平衡时HI、I2、H2 的物质的量之比不一定为2∶1∶1，D不符合题意；故合理选项是B。 6．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。 7．下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 【答案】D 【解析】A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，A不符合题意；B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，B不符合题意；C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，C不符合题意；D．N2、H2、NH3的浓度不再变化，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D符合题意；故选D。 8．一定条件下铁可以和 CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2气体，反应过程中 CO2气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如下图所示： （1）t1时，正、逆反应速率 大小关系为 v 正 v 逆(填“>”“＜”或“=”)。 （2）4 min 内，CO 的平均反应速率 v(CO)= 。 （3）下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号，下同)。 ①降低温度     ②减少铁粉的质量 ③保持压强不变，充入 He 使容器的体积增大 ④保持容积不变，充入 He 使体系压强增大 （4）下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是 。 ①v(CO2)=v(CO) ②单位时间内生成 n mol CO2的同时生成 n mol CO ③容器中气体压强不随时间变化而变化 ④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 【答案】（1）＞ （2）0.125 mol∙L-1∙min-1 （3）①③ （4）②④ 【解析】（1）根据图象可知，在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此v正＞v逆； （2）根据图象可知，4分钟内CO的平均反应速率，v(CO)==0.125 mol∙L-1∙min-1； （3）①．降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，故a符合题意；②．由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，故b不符合题意；③．保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，故c符合题意；④．保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，故d不符合题意；故答案为：①③； （4）①．未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，故a错误；②．单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗n molCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，故b正确；③．该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，故c错误；④．反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，故d正确；故答案为：②④。 1．某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内固体的质量不随时间而变化    ②容器内压强不随时间而变化 ③气体的密度不随时间而变化    ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 ⑤单位时间内，消耗1mol同时生成1mol A．①②③④ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．全部 【答案】B 【分析】)为气体分子数增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，以此进行判断。 【解析】①容器内固体的质量会随反应而变，当其不随时间而变化，反应达到平衡状态，①正确；②该反应为气体分子数增大的反应，恒容时，体系压强为一个变化量，若压强不变时，反应达到平衡状态，②正确；③根据质量守恒定律，反应前后气体质量增加，体积不变，由ρ=可知密度为一个变化量，当密度不变时，反应达到平衡状态，③正确；④该反应中只有二氧化碳和一氧化碳为气体，且二者体积之比始终为1：1，则混合气体的平均摩尔质量为定值，不能根据混合气体的平均摩尔质量判断平衡状态，④错误；⑤CO2和CO均为生成物，消耗CO2代表逆反应速率，生成CO代表正反应速率，两者化学计量数相同，则单位时间内消耗l mol CO2同时生成1mol CO，反应达到平衡状态，⑤正确；能说明反应已达到平衡的是①②③⑤，故合理选项是B。 2．下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 混合气体的平均相对分子质量不变 B 恒温恒压 C 恒温恒容 在混合气体中的百分含量不变 D 恒温恒容 【答案】A 【解析】A．混合气体的总质量不变，总物质的量发生变化，混合气体的平均相对分子质量是变量，所以当其不变时，反应一定达平衡状态，A符合题意；B．平衡时c(NO2)、c(N2O4)与起始加入量有关，所以c(NO2)=2c(N2O4)时，无法判断正逆反应速率是否相等，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；C．NH2COONH4分解所得NH3与CO2的物质的量之比为定值，NH3的百分含量始终不变，所以NH3的百分含量不变时，反应不一定达平衡状态，C不符合题意；D．不同物质的反应速率之比等于系数比，则当时，才能说明反应达平衡状态，D不符合题意；故选A。 3．下列说法不正确的是 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．氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应 C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度不再改变 D．燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 【答案】C 【解析】A．任何反应都是在一定条件下进行的，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该条件下的最大限度，A正确；B．氢氧化钡与氯化铵发生反应时，使周围环境温度降低，因此该反应是吸热反应，B正确；C．可逆反应达到化学平衡状态时，化学反应仍然在进行，只是在单位时间内，任何物质的消耗速率与产生速率相等，因此反应物和生成物的浓度不再改变，但不能说平衡状态就是一种静止的状态，化学平衡状态是动态平衡状态，C错误；D．燃料电池是一种将燃料和氧化剂发生的氧化还原反应分开，设计成了两个半反应，一边只发生氧化反应，一边只发生还原反应，使电子定向移动而形成电流，从而使物质的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，D正确；故合理选项是C。 4．一定条件下，当反应达到平衡时，通入一定时间后，下列物质中存在的是 A．只有NO2、O2 B．只有N2O5、NO2 C．只有N2O5、O2 D．N2O5、NO2、O2 【答案】D 【解析】向反应的平衡体系中通入，可逆反应继续进行，当达到新平衡时， N2O5、NO2、O2中都应含有，故选D。 5．高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 【答案】A 【解析】A．根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，对于反应②，任意时刻CO和CO2的正反应速率相等，故当CO和CO2的正反应速率相等时，不能说明反应达到平衡，A错误；B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以增大固体和气体的接触面积，从而加快反应速率，B正确；C．由题干信息可知，反应②是一个可逆反应，可逆反应存在一定的反应限度，故高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO，C正确；D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，反应达到最大限度，则Fe的产量达到最大，D正确；故答案为：A。 6．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。 7．在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述错误的是 A．该反应的化学方程式是 B．时，该反应达到平衡状态 C．时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．若该反应在绝热容器中进行，则仍是在时达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，后，反应物、生成物浓度不再发生改变，说明该反应为可逆反应，，，根据各物质的浓度变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比可知，反应的化学方程式为。 【解析】．由以上分析可知，该反应的化学方程式是，故A正确；．由题图可知，后，反应物、生成物浓度不再发生改变，说明该反应为可逆反应，且在时达到平衡状态，故B正确；C．升高温度，化学反应速率增大，则时，升高温度，正、逆反应速率均加快，故C正确；D．化学反应一定伴随着能量变化，若该反应在绝热容器中进行，导致反应体系温度发生变化，从而引起化学反应速率的变化，则该反应不一定在时达到平衡状态，故D错误；故答案为：D。 8．填空题。 （1）在一个恒温恒容的密闭容器中，可逆反应达到平衡的标志是 (填序号) ①反应速率 ②各组分的物质的量浓度不再改变 ③体系的压强不再发生变化 ④混合气体的密度不变 ⑤单位时间内生成nmol，的同时，生成3nmol， ⑥ ⑦单位时间内有3molH—H键断裂的同时有2molN—H键也断裂 ⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变 （2）向某容积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题。 ①密闭容器的容积是 L。 ②若，则阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为 。 ③写出反应的化学方程式： 。 ④B的起始物质的量是 。 【答案】（1）②③⑥⑧ （2）①2 ②0.004 mol/(L·s) ③3A(g)B(g) +2C(g) ④ 0.04mol 【解析】（1）①无论反应是否达到平衡，反应速率之比始终等于物质的化学计量数之比，反应速率时，不能说明反应得到平衡，①不选；②各组分的物质的量浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，②选；③该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到平衡，③选；④由于气体的质量不变、容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，各组分的物质的量浓度不再改变时，不能说明反应得到平衡，④不选；⑤单位时间内生成nmol，的同时，生成3nmol，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，⑤不选；⑥时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，⑥选；⑦达到平衡时，单位时间内有3 mol H-H键断裂的同时一定有6mol N-H键断裂，⑦不选；⑧该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡，⑧选；故选②③⑥⑧。 （2）①根据加入0.3 mol A，题图中的浓度为0.15 mol/L，可知容器的容积为2L；②阶段C物质的浓度变化为0.11mol/L -0.05 mol/L =0.06 mol/L，故阶段以C物质浓度变化表示的反应速率v(c)=mol/(L·s)；③根据反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，可知该反应是一个等体积反应，根据反应速率之比等于物质的化学计量数之比，可写出化学方程式为3A(g)B(g) +2C(g)；④根据化学方程式3A(g)B(g) +2C(g)，B的物质的量的变化是C的一半，故B的物质的量的变化为0.06 mol，因此B的起始物质的量是0.05mol/L2 L-0.06 mol=0.04mol。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 6.2.2 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．了解可逆反应及其特点。 2．理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生改变。 重点:化学平衡状态的特征及其判断。 难点:化学平衡状态的判断。 一、可逆反应 1.可逆反应的概念： 下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 2.表示方法：可逆反应在写化学方程式时不用 而用 。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反应，化学方程式为 。 3.可逆反应的特点： ①双向：向正反应方向进行， 又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并 进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物 。 ④相反：正反应和逆反应的 相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都 100%，即 全部转化，。 二、化学反应的限度 1.化学平衡状态的建立： （1）对于只加入反应物从正向建立的平衡： 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度 v正 v正 v逆 生成物浓度 v逆 变化 反应物浓度 v正 v正 v逆 生成物浓度 v逆 平衡 反应物浓度 v正 v正 v逆 生成物浓度 v逆 （2）用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 ①反应开始时：C反 , v正 ;C生= ，v逆= 。 ②反应进行过程中：C反 , v正 ；C生 ，v逆 。 ③平衡时：C反、C生 ， 达到了 ，v正=v逆 0。 【名师点拨】化学平衡状态既可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。 2.化学平衡状态概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 3.化学平衡的特征 ①逆：化学平衡适用的是 反应。 ②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率 （即 ），即同一时间内对某一物质来说，生成的量和消耗的量 。 ③定：正反应速率和逆反应速率相等，引起的结果是各物质的浓度都 。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。 ④动：平衡后，正、逆反应仍在进行，即正、逆反应速率 但不为 ，平衡为动态平衡。 ⑤变：由于速率受条件的影响，当改变外界条件时，速率发生变化，正、逆反应速率可能不再 （即 ），平衡就会发生变化，这就是平衡移动。 4．化学反应的限度: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。 三、化学平衡状态的判断 1.任何情况下均可作为标志的是： ①v(正)=v(逆) 注：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 2.在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 ②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 3.不能作为判断标志的是： ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 ②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) ③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 4.判断方法分析——反应类型分析（如下表所示） 对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡状态概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。 可能的情况举例 是否已达平衡 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 各气体的体积或体积分数一定 总压强、总体积、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mmolA，同时生成mmolA，即v(正)=v(逆) 在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD 压强 压强不再变化，当m+n≠p+q 压强不再变化，当m+n=p+q 混合气体的平均相对分子质量（） 一定，当m+n≠p+q 一定，当m+n=p+q 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 气体的密度 密度一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。( ) （2）Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O为可逆反应。( ) （3）1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3。( ) （4）一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率。( ) （5）在一定条件下，一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度。( ) （6）任何可逆反应都有一定限度，达到了化学平衡状态即达到了该反应的限度。( ) （7）和反应生成与分解生成和互为可逆反应。( ) （8）一定条件下，1 mol N2可与3 mol H2充分反应反应生成NH3，转移的电子数为6NA。( ) (9)一个可逆反应的正反应与逆反应相等。( ) (10)反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3互为可逆反应。( ) 2．在2L密闭容器中，800℃时，反应体系中，随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图所示。 时间 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： （1）用表示的化学反应速率 。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是 。 （2）图中曲线a、b能表示变化的是 ，若要使变为另一条曲线，可以采取的方法是 。 （3）图中A点处反应 (填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处v(正) (填“＞”或“＜”)B点处v(逆)。 （4）若要加快该反应速率，可以采取的措施是 (任写两点)。 （5）下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．混合气体的颜色不再变化 B． C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．发生反应同时生成 （6）已知该反应为放热反应，若生成放出热量为Q，则通入与足量充分反应生成放出的热量 (填“＞”“＜”或“=”)Q。 ►问题一 如何理解可逆反应？ 【典例1】下列反应属于可逆反应的是 A．电解水生成H2、O2与H2在O2中燃烧生成H2O B．H2S在300℃时，一边分解一边化合 C．SO2通入品红溶液褪色，加热后又恢复红色 D．煅烧石灰石制得生石灰(CaO)，生石灰露置在空气中易吸收CO2生成CaCO3 【解题必备】①不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是由2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 ②可逆反应的概念中的关键词是同一条件，条件不同的两个反应不可能互为可逆反应。 ③可逆反应的核心是不能进行到底。 【变式1-1】对于反应，下列有关说法错误的是 A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行 B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同 D．该反应中不可能全部转化为H1 【变式1-2】一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是 A．c1：c2=3：1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L-1＜c1＜0.14 mol·L-1 ►问题二 如何理解化学反应的限度？ 【典例2】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。当CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．CH4和H2O全部转化为CO和H2 B．该反应已达到化学平衡 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．CH4、H2O、CO、H2的浓度一定相等 【解题必备】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。 转化率=×100% 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。 【变式2-1】对于可逆反应M＋NQ达到化学平衡时，下列说法正确的是(　　) A．三种物质的浓度一定相等 B．M、N 全部变成了 Q C．反应物和生成物的浓度都保持不变 D．反应不再进行 【变式2-2】下列关于化学反应限度的说法正确的是 A．一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应 B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等且为零 C．平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度相等 D．化学反应的限度可以通过改变条件而改变 ►问题三 如何判断一个可逆反应达到化学平衡？ 【典例3】T℃，在恒容密闭容器中发生可逆反应，下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是 ①的转化率达到100% ②反应速率 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④生成，同时有生成 ⑤的物质的量浓度不再改变 ⑥气体的密度保持不变 ⑦键断裂的同时，有键断裂 A．①③⑤⑥ B．②③④⑤ C．①②⑥⑦ D．③④⑤⑦ 【解题必备】1.化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 2.不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 3.化学平衡状态的判断方法 （1）速率特征 速率特征指“等”，即v(正)＝v(逆)≠0。 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 如反应：2SO2＋O22SO3 ①单位时间消耗2 mol SO2，同时消耗2 mol SO3； ②SO2的消耗速率等于O2的生成速率的2倍； ③SO2的消耗速率等于SO2的生成速率，都能说明该反应达到平衡状态。 （2）含量特征 含量特征指“定”，即反应混合物中各组成成分的含量保持不变。 若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 【变式3-1】在两个恒容密闭容器中进行下列两个可逆反应：（甲）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）；（乙）CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）。现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变　②恒温时，气体压强不再改变　③各气体组分浓度相等　④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍　⑤混合气体的密度不变　⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1　⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态的是（　　） A．①②⑤ B．③④⑥ C．①⑥⑦ D．④⑦ 【变式3-2】一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　)A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 1．一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．反应停止 B．N2的浓度保持不变 C．CO完全转化 D．CO与N2的浓度相等 2．在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于 A．只存在于CO和CO2中 B．只存在于CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2 3．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 4．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 5．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g)，当HI、I2、H2 的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．反应已停止 B．单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2 C．HI全部转化为I2 和H2 D．HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1 6．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 7．下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 8．一定条件下铁可以和 CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2气体，反应过程中 CO2气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如下图所示： （1）t1时，正、逆反应速率 大小关系为 v 正 v 逆(填“>”“＜”或“=”)。 （2）4 min 内，CO 的平均反应速率 v(CO)= 。 （3）下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号，下同)。 ①降低温度     ②减少铁粉的质量 ③保持压强不变，充入 He 使容器的体积增大 ④保持容积不变，充入 He 使体系压强增大 （4）下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是 。 ①v(CO2)=v(CO) ②单位时间内生成 n mol CO2的同时生成 n mol CO ③容器中气体压强不随时间变化而变化 ④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 1．某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内固体的质量不随时间而变化    ②容器内压强不随时间而变化 ③气体的密度不随时间而变化    ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 ⑤单位时间内，消耗1mol同时生成1mol A．①②③④ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．全部 2．下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 混合气体的平均相对分子质量不变 B 恒温恒压 C 恒温恒容 在混合气体中的百分含量不变 D 恒温恒容 3．下列说法不正确的是 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．氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应 C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度不再改变 D．燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 4．一定条件下，当反应达到平衡时，通入一定时间后，下列物质中存在的是 A．只有NO2、O2 B．只有N2O5、NO2 C．只有N2O5、O2 D．N2O5、NO2、O2 5．高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A．对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C．高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 6．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 7．在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述错误的是 A．该反应的化学方程式是 B．时，该反应达到平衡状态 C．时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．若该反应在绝热容器中进行，则仍是在时达到平衡状态 8．填空题。 （1）在一个恒温恒容的密闭容器中，可逆反应达到平衡的标志是 (填序号) ①反应速率 ②各组分的物质的量浓度不再改变 ③体系的压强不再发生变化 ④混合气体的密度不变 ⑤单位时间内生成nmol，的同时，生成3nmol， ⑥ ⑦单位时间内有3molH—H键断裂的同时有2molN—H键也断裂 ⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变 （2）向某容积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答下列问题。 ①密闭容器的容积是 L。 ②若，则阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为 。 ③写出反应的化学方程式： 。 ④B的起始物质的量是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$