专题6 第1单元 第2课时 化学反应的限度-【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（苏教版2019）

0 专题6　化学反应与 能量变化 第一单元　化学反应速率与反应限度 第2课时　化学反应的限度 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 01 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．在同一条件下，既能向___________进行，又能向___________进行的化学反应叫作可逆反应。书写可逆反应的化学方程式时，用符号“________”表示。 2．可逆反应的特征 (1)双同性：正、逆反应是在________条件下________进行的。 (2)共存性：________和________同时存在。 正反应方向 逆反应方向 同一 同时 反应物 生成物 预习作业 4 3．化学平衡状态的建立如图所示 (1)反应开始时：反应物浓度_____，正反应速率 ______；生成物浓度为____，逆反应速率为____。 (2)反应过程中：反应物浓度逐渐______，正反 应速率逐渐_____；生成物浓度逐渐_____，逆反应速率逐渐_____。 (3)反应达平衡时：反应物的浓度和生成物的浓度都不再___________，正反应速率和逆反应速率______，反应达到______________。 最大 最大 零 零 减小 减小 增大 增大 发生变化 相等 化学平衡状态 预习作业 5 4．化学平衡状态具有以下特征 可逆 = ≠ 仍在进行 动态平衡 改变 预习作业 6 1．对于化学反应的限度的叙述，错误的是(　　) A．任何可逆反应都有一定的限度 B．化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等 C．化学反应的限度与时间的长短无关 D．化学反应的限度是不可改变的 预习作业 7 2．下列不属于可逆反应的是(　　) A．氯气与水反应生成HCl与HClO B．N2与H2在一定条件下可以反应生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2 C．电解水生成H2和O2，氢气和氧气燃烧生成H2O D．SO2溶于水生成H2SO3 预习作业 8 预习作业 9 预习作业 10 课时分层练 (建议用时：40分钟) [学习·理解] 1．500 ℃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的浓度不可能是(　　) A．0．1 mol·L－1 B．0．12 mol·L－1 C．0．05 mol·L－1 D．0．16 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 16 4．在5 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液中滴加0．1 mol·L－1 FeCl3溶液5～6滴(少量)后，再进行下列实验，下列可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的是(　　) A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生 B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色 C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生 D．取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否出现红色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 17 解析　FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，由题意知，反应中Fe3＋不足，I－过量，若反应不是可逆反应，反应后的溶液中无Fe3＋；若反应是可逆反应，则反应后的溶液中含Fe3＋，所以应滴加KSCN溶液检验Fe3＋是否存在。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 22 解析　①反应速率之比等于化学计量数之比，v正(NH3)＝2v逆(CO2)＝v逆(NH3)，能判断该反应已达到化学平衡状态；②该反应是反应前后气体分子数增大的反应，随着反应的正向进行，密闭容器中总压强不断增大，当密闭容器中总压强不变时，能判断该反应已达到化学平衡状态；③随着反应的正向进行，混合气体的质量不断增大，容器容积不变，则混合气体的密度不断增大，当密闭容器中混合气体的密度不变时，能判断该反应已达到化学平衡状态；④随着反应的正向进行，氨气和二氧化碳按照物质的量之比为2∶1增加，混合气体的平均相对分子质量始终 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 23 不变，故密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变不能作为判断该反应已达到化学平衡状态的标志；⑤该反应是在恒温密闭容器中进行的，故密闭容器中温度不变不能作为判断该反应已达到化学平衡状态的标志；⑥随着反应的正向进行，氨气与二氧化碳始终按照物质的量之比为2∶1增加，CO2的体积分数始终不变，则密闭容器中CO2的体积分数不变不能作为判断该反应已达到化学平衡状态的标志；⑦随着反应的正向进行，混合气体的总质量不断增加，当混合气体总质量不变时，能判断该反应已达到化学平衡状态。故A项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 24 类题通法　判断可逆反应是否达到平衡状态的方法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 25 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了q mol D，即v正＝v逆 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 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，均指v逆 不一定平衡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 27 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定(假设体系与环境无能量交换) 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 29 解析　图①中t0时，三种物质的物质的量浓度相等，但t0后各物质的物质的量浓度发生改变，即t0时反应没有达到平衡状态，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 31 解析　v正(B)＝2v正(C)，当v正(B)＝v逆(C)时，2v正(C)＝v逆(C)，则反应没有达到平衡，A错误；不管反应是否达到平衡，B的体积分数和混合气体的平均摩尔质量都不变，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 33 时间/s 物质的量/mol 物质 0 10 20 30 40 50 60 70 SO2 1 0．7 0．5 0．35 0．2 0．1 0．1 0．1 O2 0．5 0．35 0．25 0．18 0．1 0．05 0．05 0．05 SO3 0 0．3 0．5 0．65 0．8 0．9 0．9 0．9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 34 素材2：反应在不同条件下进行时SO2的平衡转化率(SO2的平衡转化率是反应达平衡时反应的SO2占起始SO2的百分数，SO2的平衡转化率越大，化学反应的限度越大)。 压强 平衡转化率/% 温度 0．1 MPa 0．5 MPa 1 MPa 10 MPa 400 ℃ 99．2 99．6 99．7 99．9 500 ℃ 93．5 96．9 97．8 99．3 600 ℃ 73．7 85．8 90．0 96．4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 35 根据以上的两个素材回答问题： (1)根据素材1计算20～30 s内，用二氧化硫表示的化学反应的平均速率为___________________。 (2)根据素材2中分析得到，提高该化学反应限度的途径有：_______________ __________________。 (3)根据素材1、素材2中分析得到，要实现素材1中SO2的平衡转化率需控制的反应条件是___________________________。 0．0075 mol·L－1·s－1 增大压强或在一 定范围内降低温度 温度为600 ℃，压强为1 MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 36 ①写出该反应的化学方程式：________________。 ②在t1和t2时正反应速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1___v2(填“>”“<”或“＝”)。 ③在t1、t2和t3三个时刻中，反应程度最大的是____ (填“ t1”“t2”或“ t3”)。 [创新·提高] 13．(1)一定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 > t3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 37 AE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 38 ②若起始时向容器中充入10 mol·L－1的N2和15 mol·L－1的H2，10 min时测得容器内NH3的浓度为1．5 mol·L－1。10 min内用N2表示的反应速率为_____________________。 0．075 mol·L－1·min－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时分层练 39 　　　　　　　　　　　　　 R  3．化学反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)在持续加热的条件下进行，向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2(g)，充分反应后，该密闭容器中(　　) A．2 mol H2已耗尽 B．3 mol I2(g)已耗尽 C．HI的物质的量等于4 mol D．HI的物质的量小于4 mol 4．一定温度下，在一容积固定的密闭容器中，加入1 mol CO、2 mol H2O进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列情况能说明反应一定达到平衡状态的是(　　) A．容器内混合气体的平均相对分子质量不再随时间改变 B．生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2 C．容器内的气体总压强不再随时间改变 D．容器内CO2与H2的浓度相等 2．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 3．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0．1 mol·L－1、0．3 mol·L－1、0．2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　) A．Y2为0．2 mol·L－1 B．Y2为0．35 mol·L－1 C．X2为0．2 mol·L－1 D．Z为0．4 mol·L－1 解析　若反应向正反应方向进行达到平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假设完全反应，则列三段式如下： X2(g)＋ Y2(g) 2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 0．1 0．3 0．2 转化浓度/(mol·L－1) 0．1 0．1 0．2 平衡浓度/(mol·L－1) 0 0．2 0．4 若反应向逆反应方向进行达到平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假设完全反应，则列三段式如下： X2(g)＋ Y2(g) 2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 0．1 0．3 0．2 转化浓度/(mol·L－1) 0．1 0．1 0．2 平衡浓度/(mol·L－1) 0．2 0．4 0 反应为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0．2 mol·L－1，0．2 mol·L－1<c(Y2)<0．4 mol·L－1，0<c(Z)<0．4 mol·L－1，B正确。 5．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3(g)(正反应放热)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．c点处正反应速率和逆反应速率相等 B．a点的正反应速率比b点的大 C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同 D．在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率 6．一定温度下，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．该反应已达化学平衡状态 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．SO2和O2全部转化为SO3 D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 [应用·实践] 7．一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 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 8．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于某恒温、恒容的真空密闭容器中(固体试样的体积忽略不计)，使其发生分解反应：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。已知该反应为吸热反应，下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的有(　　) ①v正(NH3)＝2v逆(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密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变　⑤密闭容器中温度不变　⑥密闭容器中CO2的体积分数不变　⑦混合气体总质量不变 A．①②③⑦ B．①③④⑥⑦ C．①②④⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦ 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 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量eq \o(Mr,\s\up16(—)) 当m＋n≠p＋q时，eq \o(Mr,\s\up16(—))一定 平衡 当m＋n＝p＋q时，eq \o(Mr,\s\up16(—))一定 不一定平衡 9．425 ℃时，在两个1 L密闭容器中分别发生 化学反应，物质的物质的量浓度随时间的变化如图 所示。下列叙述错误的是(　　) A．图①中t0时，三种物质的物质的量相等 B．图①中t0时，反应达到平衡状态 C．图②中的可逆反应为2HI(g)H2(g)＋I2(g) D．图①、②中，当c(HI)＝3．16 mol/L时，两容器中的反应均达到平衡状态 10．将1 mol固体A置于体积不变的真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其分解：A(s)2B(g)＋C(g)，下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．反应速率：v正(B)＝v逆(C) B．B的体积分数不变 C．气体的密度保持不变 D．混合气体的平均摩尔质量保持不变 11．用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)eq \o(,\s\up17(高温))Si3N4(s)＋12HCl(g)。一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是(　　) A．2v逆(N2)＝v正(H2) B．v正(HCl)＝4v正(SiCl4) C．混合气体密度保持不变 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6 12．以下是关于化学反应2SO2＋O22SO3的两个素材： 素材1：某温度和压强下，2 L容器中，不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量： 3Y(g)2X(g) (2)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定容积的 密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up17(催化剂),\s\do17(高温、高压))2NH3(g)。 ①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有 _____(填字母)。 A．容器内的压强不变 B．容器内气体的密度不变 C．相同时间内有3 mol H—H键断裂，有6 mol N—H键形成 D．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 E．NH3的质量分数不再改变 $$