第6章 第2节 第2课时 化学反应的限度和化学反应条件的控制-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第六章　化学反应与能量 第二节　化学反应的速率 与限度 第2课时　化学反应的限度和 化学反应条件的控制 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：10分钟) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 4 2．下列说法正确的是(　　) A．盐酸与氢氧化钠的反应属于可逆反应 B．用含18O的氧气氧化不含18O的SO2时，反应一段时间后，SO2中也会含有18O C．可逆反应的反应物在一定的条件下也能完全反应 D．可逆反应不可能有能量变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 5 3．500 ℃时，将2 mol N2和2．25 mol H2充入体积为10 L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能为(　　) A．0．1 mol·L－1 B．0．12 mol·L－1 C．0．05 mol·L－1 D．0．15 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 6 考点二　化学反应的限度 4．对化学反应速率与化学反应限度的叙述，不正确的是(　　) A．当化学反应达到最大限度时反应速率为0 B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同 C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等 D．化学反应的限度与时间的长短无关 解析：反应达到最大限度时v正＝v逆≠0，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 7 5．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．M、N、Q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．反应已经停止 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 8 6．一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆)随反应时间t的变化如图所示。下列判断不正确的是(　　) A．t1时刻，v(正)>v(逆) B．t2时刻，v(正)＝v(逆) C．t2时刻，反应达到最大限度 D．t3时刻，反应停止 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 9 考点三　化学反应条件的控制 7．下列反应条件的控制中，不恰当的是(　　) A．为了防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2 D．为加快H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 10 8．在工业生产或实验中，下列做法与调控化学反应速率无关的是(　　) A．煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气增强火势 B．将Zn与稀H2SO4反应中的稀H2SO4换成浓硫酸 C．食品抽真空包装 D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 11 9．煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是(　　) A．粉末状态的煤比块状煤的着火点低 B．粉末状态的煤比块状煤放出的热量多 C．粉末状态的煤比块状煤的总表面积大 D．粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 12 能力作业 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 可逆反应与化学反应的限度的判断 化学反应的限度 可逆反应存在一定的限度 可逆反应达到平衡状态时各物质量的判断 反应达到平衡状态的标志 反应达到平衡状态的标志 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 反应达到平衡的判断依据 判断反应是否达到平衡状态 反应从开始到平衡的图像分析及相关计算 可逆反应的图像分析及温度对化学反应速率的影响 化学反应速率与平衡图像的综合考查 减慢化学反应速率的方法；化学反应达到平衡的标志 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 15 2．已知SO2和O2反应生成4 mol SO3时放出的热量为Q kJ，那么2 mol SO2和1 mol O2在一有催化剂的密闭容器中发生反应时，放出的热量为(　　) A．大于Q kJ B．等于Q kJ C．小于0．5Q kJ D．无法确定 解析：由于SO2和O2反应生成4 mol SO3时放出的热量为Q kJ，根据方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可知，生成2 mol SO3放出的热量为0.5Q kJ。由于该反应是可逆反应，2 mol SO2和1 mol O2不能完全反应，所以放出的热量小于0.5Q kJ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 16 重难点拨　 (1)可逆反应的特点 ①正、逆反应同时进行。 ②正、逆反应发生的条件相同。 ③在可逆反应体系中，正反应和逆反应均不可能进行到底。各反应物、生成物同时存在，反应物不能全部转化为生成物，生成物也不能全部转化为反应物。 ④正反应、逆反应方向的热效应相反。若正反应是吸(放)热反应，则逆反应是放(吸)热反应。 (2)化学平衡的研究对象是可逆反应，只有可逆反应才存在化学平衡状态。 (3)不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 17 3．合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：N2＋3H22NH3，当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法不正确的是(　　) A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3在容器中共存 C．反应已达到化学平衡状态 D．混合气体的密度不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 18 4．在容积不变的密闭容器中进行反应X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)，已知反应中X、Y的起始浓度分别为0．1 mol·L－1、0．2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到化学平衡时，各物质的浓度可能是(　　) A．X为0．05 mol·L－1 B．Y为0．1 mol·L－1 C．Z为0．2 mol·L－1 D．W为0．1 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 20 5．在一定条件下，对于在恒容密闭容器中进行的反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列叙述正确的是(　　) A．平衡时，SO2的浓度保持不变 B．平衡时，O2完全反应 C．SO2的消耗速率和SO3的生成速率相等时，该反应达到平衡 D．平衡时，体系中一定存在：c(SO2)∶c(SO3)∶c(O2)＝2∶2∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 21 解析：可逆反应达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变，A正确；题述反应为可逆反应，反应物O2不可能完全反应，B错误；SO2的消耗速率和SO3的生成速率均表示的是正反应速率，二者相等时不能说明反应达到平衡状态，C错误；平衡时，体系中不一定存在：c(SO2)∶c(SO3)∶c(O2)＝2∶2∶1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 22 6．可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡的标志是(　　) A．混合气体的颜色不再改变 B．v(H2)∶v(I2)∶v(HI)＝1∶1∶2 C．混合气体的密度保持不变 D．H2、I2、HI分子个数比为1∶1∶2 解析：A项，HI为无色气体，I2为紫红色气体，当混合气体的颜色不再变化时，c(I2)不变，反应达到化学平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 23 7．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到平衡的是(　　) ①2v(NH3)＝v(CO2)　②密闭容器中总压强不变　③密闭容器中混合气体的密度不变　④密闭容器中氨气的体积分数不变 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 27 9．某温度下在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学方程式为2X(g)＋3Y(g) 2Z(g) B．容器内气体的密度保持不变不能说明该反 应达到平衡状态 C．1 min时，正反应速率小于逆反应速率 D．0～2 min内X的转化率为60% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 29 10．在容积为1 L的密闭容器中(容积不变)充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的 是(　　) A．反应进行到3 min时，正反应速率和逆反 应速率相等 B．10 min后容器中各物质的浓度不再改变 C．达到平衡状态后，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小 D．0～3 min内，v正>v逆，3 min后，v正<v逆 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 30 解析：反应进行到3 min时，物质的浓度仍然是变化的，则正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；达到平衡状态后，升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；在反应达到平衡状态前，v正>v逆，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 31 二、非选择题 11．向某容积固定的密闭容器中加入0．3 mol A、0．1 mol C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t1＝15 s，则0～t1阶段以C物质浓度变化表示的反 应速率为v(C)＝___________________。 2 0．004 mol·L－1·s－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 32 (3)写出反应的化学方程式：______________________。 (4)B的起始物质的量是___________。 (5)判断该反应达平衡状态的依据是_____(填字母)。 a．t2时，正、逆反应速率均为零 b．混合气体的密度不再变化 c．vA∶vB∶vC＝3∶1∶2 d．t2时，cA＝0．06 mol·L－1，并保持不变 0．04 mol d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 35 12．一定条件下铁可以和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气体的浓度变化与时间的关系如图所示。 (1)t1 min时，正、逆反应速率的大小关系为v正____ v逆(填“>”“<”或“＝”)。 (2)0～4 min内，CO2的转化率为________，CO的平 均反应速率v(CO)＝____________________。 > 71．4% 0．125 mol/(L·min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 36 (3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是_______(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保持体积不变，充入He使体系压强增大 (4)下列选项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的变化而变化 ④容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 ①③ ②④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 37 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 38 (3)①降低温度，化学反应速率降低；②由于固体的浓度视为常数，所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响；③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中各气体的浓度降低，化学反应速率降低；④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 39 (4)①未指明正、逆反应速率，因此不能判断是否为平衡 状态；②单位时间内生成n mol CO2的同时必然会消耗n mol CO，又生成n mol CO，则CO的消耗速率等于生成速率，反 应达到平衡状态；③该反应是反应前后气体体积不变的反应， 即体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否为平衡 状态；④因该反应不是纯气体反应，若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明气体的质量不再发生变化，则反应达到平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力作业 40 　　　　　　　　　　　　　 R 考点一　可逆反应 1．下列各组反应中，不属于可逆反应的是(　　) A．N2＋3H2eq \o(=========,\s\up16(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3和2NH3eq \o(=========,\s\up16(高温、高压),\s\do14(催化剂))N2＋3H2 B．H2＋I2eq \o(=====,\s\up16(△))2HI和2HIeq \o(=====,\s\up16(△))H2＋I2 C．2H2＋O2eq \o(=====,\s\up16(点燃))2H2O和2H2Oeq \o(=====,\s\up16(电解))2H2↑＋O2↑ D．2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up16(催化剂),\s\do14(△))2SO3和2SO3eq \o(=====,\s\up16(催化剂),\s\do14(△))2SO2＋O2 一、选择题 1．下列说法正确的是(　　) A．Pb＋PbO2＋2H2SO4eq \o(,\s\up16(放电),\s\do14(充电))2PbSO4＋2H2O为可逆反应 B．任何可逆反应都有一定的限度 C．可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等 D．一定条件下，可以通过延长反应时间改变化学反应的限度 解析：假定完全反应，则： X(g)＋ Y(g) 2Z(g)＋ W(g) eq \a\vs4\al(开始（mol·L－1）) 0．1 0．2 0 0 eq \a\vs4\al(变化（mol·L－1）) 0．1 0．1 0．2 0．1 eq \a\vs4\al(平衡（mol·L－1）) 0 0． 1 0．2 0．1 由于该反应为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围：0 mol·L-1 <c(X)<0．1 mol·L－1，0．1 mol·L－1<c(Y)<0．2 mol·L－1，0 mol·L－1<c(Z)<0．2 mol·L-1，0 mol·L－1<W<0．1 mol·L－1，故A正确。 解析：①不能表示正、逆反应速率相等；②反应正向进行则压强增大，总压强不变时，说明反应已达平衡状态；③恒容条件下，混合气体的密度ρ＝eq \f(m（气）,V（容器）)，反应正向进行时，m(气)增大，V(容器)不变，气体的密度增大，因此密度不变，说明m(气)不变，反应达到平衡；④反应物是固体，NH3的体积分数始终为eq \f(2,3)。 8．在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应：2A(g)＋3B(g)4C(g)。下列描述中，说明反应已经达到平衡状态的是(　　) A．各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4 B．混合气体中各物质的浓度相等 C．单位时间内，若消耗了a mol A，同时也消耗了2a mol C D．混合气体的体积是反应开始前的eq \f(9,10) 解析：A项，各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断反应是否达到平衡状态；B项，混合气体中各物质的浓度相等，无法判断各组分的浓度是否还发生变化，则无法判断反应是否达到平衡状态；C项，单位时间内，若消耗了a mol A，同时也消耗了2a mol C，表示正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态；D项，混合气体的体积是反应开始前的eq \f(9,10)，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断反应是否达到平衡状态。 解析：从题图中可以看出，X、Y为反应物，Z为 生成物，在反应进行到2 min时反应达平衡，此时X、 Y、Z的变化量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则该反 应的化学方程式为2X(g)＋Y(g)2Z(g)，A不正确； 容器内气体的质量和体积不变，则密度始终不变，所以当密度保持不变时，不能说明该反应达到平衡状态，B正确；1 min后，反应物的物质的量继续减小，则反应仍然正向进行，此时正反应速率大于逆反应速率，C不正确；0～2 min内X的变化量为2 mol，X的转化率为eq \f(2 mol,5 mol)×100%＝40%，D不正确。 3A(g)B(g)＋2C(g) 解析：由题图可知，A为反应物、C为生成物，由物质 的量之比等于化学计量数之比可得A、C的化学计量数之比 为(0．15－0．06)∶(0．11－0．05)＝3∶2，由反应过程中混 合气体的平均相对分子质量没有变化可知，B为生成物，A、 B、C的化学计量数之比为3∶1∶2，反应的化学方程式为 3A(g)B(g)＋2C(g)。 (1)由题可知A的物质的量为0．3 mol，由题图可知A的浓度为0．15 mol·L－1，则容器的体积为eq \f(0.3 mol,0.15 mol·L－1)＝2 L。 (2)由题图可知0～t1阶段生成物C的浓度变化为 0．11 mol·L－1－0．05 mol·L－1＝0．06 mol·L－1，则C 的反应速率v(C)＝eq \f(0.06 mol·L－1,15 s)＝0．004 mol·L－1·s－1。 (4)根据化学方程式3A(g)B(g)＋2C(g)可知，B的 物质的量的变化是C的一半，故B的物质的量变化是0．06 mol，因此B的起始物质的量是0．05 mol·L－1×2 L－0．06 mol＝0．04 mol。 解析：(1)根据题图可知，在t1 min后，CO浓度增大、CO2 浓度减小，说明t1 min时反应未达到平衡，反应正向进行，因此 v正>v逆。 (2)根据题图可知，反应开始时CO2的浓度是0．7 mol/L， 4 min时CO2浓度是0．2 mol/L，所以0～4 min内，CO2的转 化率为eq \f(0.5,0.7)×100%≈71．4%；0～4 min内CO的平均反应速率v(CO)＝eq \f(0.5 mol/L,4 min)＝0．125 mol/(L·min)。 $$