第六章 第二节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第二节　化学反应的速率与限度 第2课时　化学反应的限度　 化学反应条件的控制 优化探究 第六章　化学反应与能量 [学习目标]　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。3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。 任务一　化学反应的限度 任务二　化学反应条件的控制 课时作业　巩固提升 任务一　化学反应的限度 1.可逆反应 (1)概念:在同一条件下,　　　　和　　　　能同时进行的化学反应。  (2)表示方法:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“⥫⥬ ”。 (3)特点 正向反应 逆向反应 同一条件　 同时 小于 2.化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的建立过程 在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。 最大 为零 减小 增大 不再改变 (2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 3.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当　　　反应进行到一定程度时,　　　　　　与　　　　　　相等,反应物的浓度与生成物的浓度都　　　　　,达到一种表面静止的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。  可逆 正反应速率　 逆反应速率　 不再改变 (2)化学平衡状态的特征 4.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的或完成的　　 　　,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转化为生成物的最大　　　　。  ②同一可逆反应,不同条件下,化学反应的限度不同,即改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的　　　　。  最大程度 转化率　 限度 1.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O和Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3属于可逆反应吗?并说明原因。 提示:不属于可逆反应。因为两个反应的反应条件不相同。 2.在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下,经足够长的时间,最终能否得到2 mol SO3?并说明原因。 提示:不能。该反应是可逆反应,反应不能进行到底,生成SO3的物质的量小于2 mol。 3.某实验小组模拟工厂中合成氨的反应,在容积不变的密闭容器中发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3,回答下列问题。 (1)若在相同时间内消耗a mol N2 同时生成2a mol NH3,反应是否达到了化学平衡状态?并说明原因。 (2)若N2的浓度不再随时间变化而变化时,能否说明反应已经达到化学平衡状态?并说明原因。 (3)若反应中一个 N≡N 键断裂的同时,有6个N—H 键断裂,能否说明反应已经达到化学平衡状态?并说明原因。 提示:(1)不能判定反应是否达到平衡状态。因为消耗N2和生成NH3都是表示正反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,可以说明反应已达化学平衡状态。 (2)能。N2的浓度不再变化时,其他反应物或生成物的浓度也不再变化。 (3)能。一个NH3分子中有3个N—H键,由化学方程式可知“一个 N≡N键”对应“6个 N—H键”,N—H 键断裂表示逆反应速率,N≡N 键断裂表示正反应速率,且两个反应速率相等,可以说明反应已达化学平衡状态。 归纳总结 1.可逆反应的特点——“二同一不完全” (1)“二同”——可逆反应中正、逆两个反应是在“同”一条件下“同时”进行的。 (2)“一不完全”——可逆反应中反应物不能“完全转化”,反应物与生成物共存。 2.极端假设法确定各物质的浓度范围 (1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系中各物质同时共存。 (2)解题思路:假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度介于最大值和最小值之间。 3.化学平衡状态判断 (1)直接标志——“正逆相等”,必须一个是正反应速率,一个是逆反应速率。 ①v(正)=v(逆) 同种物质 生成速率等于消耗速率 不同物质 在化学方程式同一边的不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比 在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比 ②各组分的浓度保持一定 浓度 各组分的浓度不随时间的改变而改变 分数 各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变 (2)间接标志——“可变量不再改变” ①恒温恒容反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②恒温恒压条件下,混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等且无固体、液体参与或生成的反应)。 ③对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。 ④全是气体参加且反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变,则反应达到平衡状态。 ⑤对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 1.判断正误 (1)1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3。(　　) (2)化学平衡状态是一种v正和v逆相等且均不为零的动态平衡状态。(　　) (3)可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度相等。(　　) (4)化学反应在一定条件下建立平衡状态时,化学反应将会停止。(　　) × √ × × 2.在密闭容器中进行反应X2(g)+3Y2(g) ⥫⥬2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当平衡时,下列数据错误的是(　　) A.X2的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,Y2的物质的量浓度为1.2 mol·L-1 B.Y2的物质的量浓度为1.0 mol·L-1 C.X2的物质的量浓度为0.3 mol·L-1,Z的物质的量浓度为0.2 mol·L-1 D.Z的物质的量浓度为0.6 mol·L-1 A 解析:若反应向正反应方向进行,到达平衡时X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则: 　　　　　　　　　　 X2(g)　+　3Y2(g)⥫⥬2Z(g) 起始量/(mol·L-1) 0.2 0.6 0.4 变化量/(mol·L-1) 0.2 0.6 0.4 平衡量/(mol·L-1) 0 0 0.8 若反应向逆反应方向进行,到达平衡时X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则: 　　　　　　　　　　 X2(g)　+　3Y2(g)⥫⥬2Z(g) 起始量/(mol·L-1) 0.2 0.6 0.4 变化量/(mol·L-1) 0.2 0.6 0.4 平衡量/(mol·L-1) 0.4 1.2 0 由于为可逆反应,物质不能完全转化,所以平衡时浓度范围为0 mol·L-1< c(X2)<0.4 mol·L-1,0 mol·L-1<c(Y2)<1.2 mol·L-1,0 mol·L-1<c(Z)<0.8 mol·L-1,同时由反应可知,当反应物减少时生成物一定增加,当反应物增加时生成物一定减少,反应物和生成物不能同时增加或减少,选项A错误。 3.一定温度下,恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)⥫⥬2NO(g)+O2(g),达到平衡的标志是(　　) ①相同时间内,氧气的生成速率为n mol·L-1·s-1,二氧化氮的生成速率为 2n mol·L-1·s-1 ②单位时间内生成n mol 氧气的同时生成2n mol一氧化氮 ③混合气体的颜色不再变化 ④混合气体的密度保持不变 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥压强不再随时间变化而变化 A.①③⑤⑥　　　　　　 B.②③⑤ C.①③④ D.全部 A 解析:①相同时间内,NO2的生成速率为2n mol·L-1·s-1,则氧气的反应速率是n mol·L-1·s-1,根据已知条件,氧气的正、逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,正确;②单位时间内生成n mol 氧气的同时生成2n mol一氧化氮,反应同向,不能说明正、逆反应速率相等,不能判断反应是否达到平衡状态,错误;③混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,反应达到平衡状态,正确;④反应前后混合气体的质量不变且容器的体积不变,则密度始终不变,所以不能说明反应达到平衡状态,错误;⑤反应前后气体的化学计量数之和不相等,当反应达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均相对分子质量不再改变,正确;⑥在恒温恒容的条件下,反应前后气体的化学计量数之和不相等,当反应达到平衡时,气体的压强不变,正确。符合条件的有①③⑤⑥。 任务二　化学反应条件的控制 1.化学反应条件控制的目的 (1)促进有利的化学反应:提高　　　　,提高反应物的转化率,即原料的　　　　。  (2)抑制有害的化学反应:　　　　反应速率,控制　　　　的发生,减少甚至消除　　 　　的产生。  反应速率 利用率 降低 副反应 有害物质 2.化工生产中反应条件的调控 (1)考虑因素:需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。 (2)基本措施 ①改变化学反应速率:改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的合理使用等; ②改变可逆反应进行的限度:改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等。 (3)实例——合成氨生产条件的选择 3.以“提高煤的燃烧效率”为例,分析化学反应条件的选择 (1)煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉,增大与空气中O2的接触面积,使煤粉燃烧更充分,反应速率加快。 (2)通入适当过量的空气,可以使煤粉充分燃烧,生成CO2放出能量,若空气不足,会造成煤燃烧不完全,生成CO,产生热量少,且造成污染。 (3)选择保温耐热的炉(灶)膛材料。煤燃烧是放热反应,利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行,选用保温隔热材料是为了防止热量散失,提高煤燃烧的效率。 (4)充分利用煤燃烧后的废气中的热量,可采取的措施是将燃烧后的废气通过热循环装置,供其他方面使用。 4.提高燃料的燃烧效率的意义 在于　　　　　、　　　　　、　　　　　。  节约能源　 节省资源　 减少污染 根据合成氨的反应特点,温度越低,压强越大,氨的产率越高,为什么合成氨采用压强为10 MPa~30 MPa、温度为400~500 ℃的条件下进行? 提示:在合成氨的化工生产中,需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。合成氨的生产在温度较低时,反应速率小,需要很长时间才能达到化学平衡,生产成本高,在400~500 ℃时,催化剂活性最大;压强越大,对动力和生产设备的要求越高。综合考虑下采用此条件进行反应。 1.判断正误 (1)化学反应的调控包括调控反应的快慢、限度以及副反应的发生。 (　　) (2)可逆反应既可以调控快慢,又可以调控限度。(　　) (3)采用高温高压合成氨,有利于提高反应速率和平衡产率。(　　) √ √　 × 2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(　　) ①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化　⑤将煤气化处理　⑥通入足量的空气 A.①③④⑤　　　　　 B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④ 解析:燃料的着火点不可改变且与燃料的燃烧效率无关。 C 3.化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中,不恰当的是(　　) A.利用钠在点燃的条件下与氧气反应,制备过氧化钠 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的分解速率而加入MnO2 D.降温加快H2O2的分解速率 D 解析:钠和氧气在点燃或加热条件下反应生成过氧化钠,可以利用钠在点燃的条件下与氧气反应,制备过氧化钠,故A正确;为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火,故B正确;MnO2可以作为催化剂催化KClO3的分解反应,故C正确;降温会减慢H2O2的分解速率,故D错误。 4.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是　　　　 (填序号)。    (1)步骤①中“净化”可以防止杂质与催化剂作用,降低其活性 (2)步骤②中“加压”可以加快反应速率 (3)步骤②采用的压强是2×107 Pa,因为在该压强下催化剂的活性最大 (4)步骤③选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件 (5)目前,步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 (6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本 (1)(2)(4)(6) 解析:工业合成氨的原料气中往往包含CO、H2S、CO2等杂质,容易降低催化剂的催化效果,因此在反应前先对混合气体进行“净化”处理,可以防止对氨的制备过程产生干扰,(1)符合题意;增大压强,可以增大反应速率,(2)符合题意;理论上压强越大,越有利于氨的合成,但对动力和生产设备的要求也越高,因此在设备和材料允许的条件下选择较大压强,通常采用的压强是10 MPa~30 MPa,选择该压强的原因不是因为在该压强下催化剂的活性最大,(3)符合题意;选择合适的催化剂可以加快反应速率,因此选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件,(4)符合题意;因为催化剂的催化 活性受温度的影响较大,因此工业合成氨的反应温度一般采用400~500 ℃,此时催化剂的催化活性最强,(5)不符合题意;由于合成氨的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为产物,步骤④⑤将未反应完全的氢气和氮气再循环,有利于提高原料的利用率,能节约生产成本,(6)符合题意。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [A组　基础落实] 题组一　可逆反应 1.下列关于物质“反应程度”的说法正确的是(　　) A.一定条件下,2 mol SO2与足量O2反应可得到2 mol SO3 B.1 mol Cl2与足量的H2O反应可生成1 mol HClO C.1 mol H2与1 mol I2反应可制备2 mol HI D.一定条件下,1 mol N2与3 mol H2反应可制备1.0 mol NH3 9 10 11 12 D 解析:SO2与O2的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,不会得到2 mol SO3,A错误;氯气和水的反应是可逆反应,1 mol Cl2与足量的H2O反应不会生成1 mol HClO,B错误;氢气与I2的反应是可逆反应,不能100%转化,1 mol H2与1 mol I2反应制备的HI少于2 mol,C错误;N2与H2的反应是可逆反应:N2+3H2 2NH3,一定条件下,1 mol N2与3 mol H2反应可制备1.0 mol NH3,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 2.在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,一定条件下发生反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。反应达到平衡后,各物质的物质的量可能为(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 C 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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是可逆反应,不可能进行完全,则加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,最终各种物质同时存在,不能全为反应物,也不能全为生成物,A、D错误;反应正向进行,即向生成SO3的方向进行,SO2与O2反应的物质的量关系为2∶1,所以SO2减少1 mol,消耗氧气0.5 mol,剩余氧气物质的量为0.5 mol,不能是0.8 mol,B错误;若平衡时使SO2降为0.20 mol,需要同时消耗0.90 mol O2,即平衡时刻各物质的物质的量为0.20 mol SO2、0.10 mol O2和1.80 mol SO3,C正确。 11 12 题组二　化学反应的限度 3.下列对化学反应限度的叙述中错误的是(　　) A.任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度 B.化学反应达到限度时,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变 C.化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化程度 D.化学反应的限度是不可改变的 解析:条件改变化学反应限度就会发生变化,D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 D 4.在密闭容器中进行反应:N2+3H2⥫⥬2NH3,下列说法正确的是(　　) A.升高温度能加快反应速率 B.充入氢气能减慢反应速率 C.达到平衡时,反应速率:v正=v逆=0 D.达到平衡时,N2和H2能100%转化为NH3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:升高温度,反应速率加快,A正确;在密闭容器中充入氢气,能增大反应物的浓度,从而加快反应速率,B不正确;达到平衡时,反应仍在进行,只是正反应与逆反应速率相等,所以反应速率:v正=v逆>0,C不正确;合成氨反应为可逆反应,达到平衡时,反应仍在进行,N2和H2不能100%转化为NH3,D不正确。 11 12 题组三　化学平衡状态的判断 5.如图是可逆反应X2(g)+3Y2(g)⥫⥬2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是(　　) A.t1时刻,v正>0,v逆=0 B.t1~t2,X2的消耗速率小于X2的生成速率 C.t2~t3,反应不再发生 D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:A.t1时刻,v正>v逆>0,A项错误;B.由于t1~t2时,反应物X2与Y2的物质的量逐渐减少,至t2时刻保持不变,X2的消耗速率大于X2的生成速率,B项错误;C.t2~t3时反应达平衡状态,v正=v逆≠0,反应仍在发生,C项错误;D.t2~t3时反应达平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,D项正确。 11 12 6.一定温度下,已知反应N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)     A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:①恒压条件下,反应正向气体体积增大,气体的总质量不变,故密度减小,当其不变时反应达到平衡状态;②恒压条件下,压强是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;③题给反应充入1 mol N2O4,正反应速率应逐渐减小直到不变,不符合题意;④随着反应的进行,N2O4的转化率是变量,其不变证明达到平衡状态。 11 12 题组四　化学反应条件的控制 7.工业上合成氨的反应为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.压强越大,反应速率越快,因此采取的压强越大越好 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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 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且催化剂有可能会失去活性,因此实际生产中的温度不是越高越好,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大越好,错误;C项,可选用适当的催化剂提高反应速率,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,错误。 11 12 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Fe与稀H2SO4反应中的稀H2SO4换成稀HNO3 C.食品抽真空包装 D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气,氧气浓度增大,反应速率加快,火势增强,故不选A;将稀H2SO4换成稀HNO3,铁与稀硝酸反应不能放出氢气,与反应速率无关,故选B;食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢食物氧化速率,故不选C;实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大接触面积,反应速率加快,故不选D。 11 12 [B组　培优训练] 9.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⥫⥬xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断正确的是(　　) A.x=2 B.B的转化率为50% C.2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1 D.若混合气体的密度保持不变,则表明该反应达到平衡状态 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:平衡时C的浓度为0.2 mol·L-1,生成C的物质的量为0.2 mol·L-1×2 L=0.4 mol,而达到平衡时,生成了0.8 mol D,根据化学方程式可知:x∶2=0.4 mol∶0.8 mol,所以x=1,A错误; 根据三段式计算: 　　　　　　　　　　3A(g)+B(g)⥫⥬C(g)+2D(g) 起始量/(mol·L-1) 1.5 0.5 0 0 转化量/(mol·L-1) 0.6 0.2 0.2 0.4 平衡量/(mol·L-1) 0.9 0.3 0.2 0.4 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 据以上分析可知,B的转化率=×100%=40%,B错误;2 min内A的平均反应速率==0.3 mol·L-1·min-1,C正确;因反应前后各物质均为气态,则反应前后气体的质量不变化,而反应容器的体积是固定的,则混合气体的密度在反应过程中是不变的,D错误。 11 12 10.向某容积一定的密闭绝热容器中充入2 mol NO和1 mol O2,一定条件下发生反应:2NO(g)+O2(g)⥫⥬2NO2(g),其反应速率与反应时间关系如图所示,下列选项表明反应达到平衡状态的是(　　) A.NO、O2物质的量之比为2∶1 B.M、N、P、Q四点中,N点时反应已达到平衡状态 C.混合气体的总质量不再变化 D.单位时间内生成2a mol NO2的同时,生成a mol O2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:NO、O2物质的量之比始终为2∶1,不能说明达到平衡状态,故A不符合题意;M、N、P、Q四点中,N点时反应速率最大,但随着时间的推移,速率仍在变化,并未达到平衡状态,故B不符合题意;该反应进行前后,混合气体的总质量始终不变,不能说明达到平衡状态,故C不符合题意;单位时间内生成2a mol NO2,反应正向进行,同时又生成a mol O2,反应逆向进行,两个不同方向,速率之比等于化学计量数之比,说明达到平衡状态,故D符合题意。 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11.已知在2 L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下: 　　　　　　　　　　　aA(g)+bB(g)⥫⥬2C(g) 起始/(mol·L-1) 1.5 1 0 2 s末/(mol·L-1) 0.9 0.8 0.4 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 请回答下列问题: (1)该可逆反应的化学方程式可表示为　 。  (2)从反应开始到2 s末,A的转化率为　 。  (3)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 　　　　(填字母)。  A.vB(消耗)=vC(生成) B.容器内气体的总压强保持不变 C.容器内气体的密度不变 D.容器内气体C的物质的量分数保持不变 11 12 3A(g)+B(g)⥫⥬2C(g) 40% BD 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:(2)从反应开始到2 s末,A物质的转化率为×100%=40%。(3)vB(消耗)=vC(生成),正、逆反应速率不相等,A项错误;该反应是反应前后气体分子数减小的反应,容器内气体的总压强保持不变,说明各气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,B项正确;容器内气体的密度始终不变,C项错误;容器内气体C的物质的量分数保持不变,说明各组分的物质的量不变,反应达到平衡状态,D项正确。 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 12.硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上常用接触法制取硫酸,主要原料是硫铁矿(主要成分为FeS2)和空气。接触法制取硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:SO2的制取和净化(高温煅烧硫铁矿可得SO2和Fe2O3);SO2转化为SO3[2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应为放热反应)];SO3的吸收和硫酸的生成。某化学实验小组的同学为了研究SO2与O2的反应情况,在450 ℃ 时,向2 L密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,测得不同时间SO2的物质的量如表所示: 11 12 t/min 0 2 4 6 8 10 n(SO2)/mol 4 3 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (1)在该反应达到平衡状态时,SO3的物质的量为　　　　。  (2)4 min时,用O2表示的平均反应速率为　　　　。  (3)根据表中数据,在图中画出SO3的物质的量随时间变化的曲线。 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (4)请根据所学的有关化学反应速率和限度的知识,谈谈应怎样控制反应条件以提高制取硫酸的工业效益(写出3点即可): 　 。  11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 答案:(1)3 mol　(2)0.125 mol/(L·min) (3)   (4)①将硫铁矿粉碎;②将通入的空气加热;③使用合适的催化剂 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:(1)6 min时,反应达到平衡状态,此时消耗3 mol SO2,同时生成3 mol SO3。(2)4 min时,消耗了2 mol SO2、1 mol O2,v(O2)== 0.125 mol/(L·min)。(3)6 min时,反应达到平衡状态,消耗3 mol SO2,生成 3 mol SO3,6~10 min内反应处于平衡状态,用光滑的曲线连接(0,0)、(2,1)、(4,2)、(6,3)、(10,3),即可得到n(SO3)随时间变化的曲线。 11 12 $$