第6章 第2节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学课件聚焦化学反应的限度与条件控制，涵盖可逆反应特征、化学平衡状态建立及标志、反应条件调控等核心知识点，通过问题探究（如SO₂与O₂反应限度）和工业实例（合成氨）衔接前后知识，搭建从反应速率到限度的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过“正逆相等，变量不变”等规律归纳帮助学生构建化学观念，结合可逆反应转化率计算、平衡状态判断实验分析等实例，培养学生证据推理能力，教师可借助随堂演练和课时作业提升教学效率，助力学生理解化学变化规律及实际应用价值。

第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制 1.了解可逆反应及其特点，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。 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.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性，了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。 学习目标 目 录 知识点一　化学反应的限度 知识点二 化学反应条件的控制 随堂演练 课时作业 知识点一　 化学反应的限度 目 录 1. 可逆反应 （1）概念 在同一条件下既能向 方向进行，同时又能向 ⁠方向进 行的反应。 （2）表示方法 可逆反应的化学方程式中，用“ ”号代替“ ”号。 （3）特点 不能完全转化，反应物和生成物同时存在，任一反应物的转化率小于100 ％。 正反应　 逆反应　 化学·必修第二册 目 录 （4）问题探究 已知2SO2＋O2 2SO3，则在催化剂、加热条件下，将2 mol SO2和1 mol O2充入密闭容器中进行反应最终能否生成2 mol SO3？ 提示：不能。可逆反应中，正反应和逆反应同时进行，均不能进行到底。 即在可逆反应体系中，反应物和生成物共存，所以2 mol SO2和1 mol O2不 可能完全转化为SO3，最终生成的SO3的物质的量肯定小于2 mol。 化学·必修第二册 目 录 2. 化学平衡状态的建立 （1）建立过程 化学·必修第二册 目 录 （2）建立过程中化学反应速率的图像 化学·必修第二册 目 录 3. 化学平衡状态 （1）含义 当反应进行到一定程度时， 与 相等，反应 物的浓度和生成物的浓度都 ，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。 正反应速率　 逆反应速率　 不再改变　 化学·必修第二册 目 录 （2）特征 化学平衡状态的特征可概括为逆、等、动、定、变。即： 逆 化学平衡研究的对象是可逆反应 等 达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 动 化学平衡是一种表面静止状态，但反应并未停止，是一种动态平衡 定 达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不再随时间变化而 变化 变 外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态 化学·必修第二册 目 录 4. 化学反应的限度 （1）含义 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任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限 度不同。化学反应的限度决定了反应物在该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　 化学·必修第二册 目 录 （3）问题探究 ①恒容密闭容器中的可逆反应2NO2（g） 2NO（g）＋O2（g），单位时 间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，能否说明该反应已达到平衡状 态？若混合气体的颜色不再改变呢？能否说明？请说明理由。 提示：单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，其中描述的都是正 反应方向的速率，不能说明反应是否处于平衡状态。混合气体的颜色不 变，即c（NO2）保持不变，说明反应处于平衡状态。 化学·必修第二册 目 录 ②2HI（g） H2（g）＋I2（g）在温度和容积一定时，容器内压强不再变 化。能否说明该反应已达到平衡状态，请说明理由。 提示：不能。在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论 是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化。 化学·必修第二册 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3。 （　×　） （2）化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质 的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相 等。 （　√　） （3）可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。 （　×　） × √ × 化学·必修第二册 目 录 （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。 （　×　） × （5）一定条件下，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。 （　×　） × 化学·必修第二册 目 录 2. 下列说法中错误的是（　　） 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. 当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率 相等 C. 可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3 D. 化学反应达到限度时反应物转化为生成物的转化率最大 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　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，A正确；对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速 率相等，B正确；2SO2＋O2み2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应 物的转化率也不可能达到100％，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，C错误；化学反应达到限度，反应物的转化率最大，D正确。 化学·必修第二册 目 录 3. 在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A（s）＋3B（g） 3C （g）。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是（　　） ①C的生成速率与C的消耗速率相等； ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B； ③B的浓度不再变化； ④混合气体总的物质的量不再发生变化； ⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3； ⑥混合气体的密度不再变化。 A. ①②④ B. ①③④⑥ C. ①③⑥ D. ①③④⑤ √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　C的生成速率与C的消耗速率相等，说明正、逆反应速率相等， ①正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状 态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，②错误；当反应达 到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，③正确；气体反应物与气体生成 物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的 量都不变，④错误；平衡时各物质的物质的量之比取决于起始物质的量之 比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；A 为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，容器容积不变，则 密度不变，⑥正确。 化学·必修第二册 目 录 4. （鲁科版习题）根据你对二氧化硫的催化氧化反应的理解，回答下 列问题。 （1）如何从微观的角度描述该可逆反应的化学平衡状态？ 2SO2＋O2 2SO3 答案：同一时刻，消耗的二氧化硫和氧气的分子数，与三氧化硫分解生成的二氧化硫和氧气的分子数相等；二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的分子数，与消耗的三氧化硫分子数相等。 （2）向一密闭容器中充入SO2与18O2，反应一段时间后，18O可能存在于哪 些物质中？ 答案：可能存在于二氧化硫、氧气、三氧化硫中。 化学·必修第二册 目 录 （3）在有催化剂存在和加热条件下，若将一定量的SO3充入一密闭容器 中，最终容器中会存在哪些物质？ 答案：最终容器中会存在二氧化硫、氧气、三氧化硫。 化学·必修第二册 目 录 归纳总结 化学平衡状态的判断 （1）两种判断依据 直接判 断依据 v正＝v 逆 同一物质 生成速率等于消耗速率 不同物质 化学反应速率之比等于化学计量数之比， 且表示不同方向（即“一正一逆”） 间接判 断依据 某些 物理 量 各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度 保持不变 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分 数保持不变 化学·必修第二册 目 录 （2）可以概括为“正、逆相等，变量不变” ①平衡体系中各物质的质量、物质的量、浓度及百分含量等保持不变。 ②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。 ③有色体系的颜色保持不变。 总之，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。 化学·必修第二册 目 录 知识点二 化学反应条件的控制 目 录 1. 化学反应条件控制的目的 （1）促进有利的化学反应 ①提高 ⁠； ②提高反应物的转化率即原料的 ⁠。 反应速率　 利用率　 （2）抑制有害的化学反应 ①降低 ，控制 的发生； ②减少甚至消除有害物质的产生。 反应速率　 副反应　 化学·必修第二册 目 录 2. 化工生产中反应条件的调控 （1）考虑因素 化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的 和 ⁠ ⁠。 （2）实例——合成氨生产条件的选择 成本　 实际 可能性　 化学·必修第二册 目 录 3. 化学反应条件控制的措施 （1）改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压 强、固体的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、物质的浓 度、气体的压强等。 化学·必修第二册 目 录 【教材挖掘】 采取哪些措施可以有效提高燃料的燃烧效率？提高燃料的燃烧效率有 何意义？ 提示：（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与 空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。（2）尽可能充分利 用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。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。 化学·必修第二册 目 录 1. 下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是（　　） A. 多加煤以使炉火更旺 B. 把煤炭做成大煤球 C. 在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤 D. 把煤粉碎，放在煤粉燃烧器中燃烧 解析：　A项，只增加煤的用量，不会使煤炭燃烧更充分，也不能提高热 能利用率；B项，做成大煤球，燃烧更不充分；C项，增大了表面积，燃烧 较充分，但不能提高热能利用率。 √ 化学·必修第二册 目 录 2. 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 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　温度越高反应速率越快，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，A错误；压强越高反应速率越快， 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，B错误；可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；合成氨反 应为高温条件，加入一定量的水蒸气不能使氨气溶解，并不能提高反 应速率，D错误。 化学·必修第二册 目 录 3. （鲁科版习题）氮气与氢气生成氨气、二氧化硫的催化氧化都是可逆反 应，研究发现降低温度有利于平衡向生成氨气或三氧化硫的方向移动。但 是在实际生产中这两个反应都是在较高温度下进行的，这考虑的主要因素 是 ⁠ ⁠。 温度较高时，速率较大，从而提高化学反应速率，以提高生产效 率　 化学·必修第二册 目 录 随堂演练 目 录 1. 在可逆反应2SO2＋O2 2SO3中，充入一定量的18O2足够长的时间 后， 18O存在于（　　） A. O2中 B. O2和SO3中 C. O2和SO2中 D. O2、SO2和SO3中 解析：　可逆反应同时向正、逆两个方向进行，故最后18O存在于所有含 氧物质中，D正确。 √ 化学·必修第二册 目 录 2. 目前工业上主要采用接触法制备硫酸，接触室中发生如下反应：2SO2＋ O2 2SO3。下列关于该反应的说法中错误的是（　　） A. 升高温度能加快反应速率 B. 减小接触室容积，增大接触室内炉气的压强能加快反应速率 C. 添加合适的催化剂可加快反应速率 D. 增大O2的浓度能使SO2完全转化 解析：　温度升高，反应速率加快，A正确；减小接触室容积，增大接触 室内炉气的压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快，B正确；添加 合适的催化剂，能加快反应速率，C正确；该反应为可逆反应，反应有限 度，反应物不能完全转化为生成物，D错误。 √ 化学·必修第二册 目 录 3. 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 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A错误；t2～t3时，v 正＝v逆＞0，反应并未停止，B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正确。 化学·必修第二册 目 录 4. 在2 L密闭容器内，发生反应：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）， n（SO2）随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（SO2） /mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 （1）上述反应 （填“是”或“不是”）可逆反应，在第5 s时，SO2 的转化率为 ⁠。 是　 65％　 化学·必修第二册 目 录 解析：由表格中数据可知，反应进行至3 s时，SO2的物质的量保持不变，可说明该反应为可逆反应。反应至5 s时，消耗n（SO2）＝0.020 mol－ 0.007 mol＝0.013 mol，即SO2的转化率＝ ×100％＝65％。 化学·必修第二册 目 录 （2）如图中表示c（SO3）变化曲线的是 。用O2表示从0～2 s内该反 应的平均速率v＝ ⁠。 解析：随着反应不断进行，c（SO3）逐渐增大， 达到平衡时消耗0.013 mol SO2，即c（SO3）最大 值为 ＝0.006 5 mol·L－1，即曲线b可表示 SO3浓度变化。0～2 s内反应中消耗n（SO2）为0.020mol－0.008 mol＝0.012 mol，则消耗0.006 mol O2，v（O2）＝ ＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。 b　 1.5×10－3 mol·L－1·s－1　 化学·必修第二册 目 录 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。 a.v（SO3）＝2v（O2） b.容器内压强保持不变 c.v逆（SO2）＝2v正（O2） d.容器内密度保持不变 bc　 解析：未指明反应进行的方向，无法判断是否达到平衡，a错误；反应前后气体体积不同，当压强保持不变时，达到平衡状态，b正确；SO2和O2的速率符合化学计量数关系且方向不同，达到平衡状态，c正确；容器内密度始终保持不变，不能判断是否达到平衡状态，d错误。 化学·必修第二册 目 录 课时作业 目 录 题组一　可逆反应　化学反应的限度 1. 接触法制备硫酸过程中涉及反应2SO2＋O2 2SO3，该反应达到平衡 时，下列说法错误的是（　　） A. 反应达到了最大限度 B. SO2的浓度保持不变 C. 正、逆反应速率相等 D. 反应停止 解析：　化学平衡是一种动态平衡，达到平衡时，正、逆反应速率相 等，各组分的浓度不再变化，反应达到了最大限度，但是反应仍然继续进 行，反应速率不等于零。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 化学·必修第二册 目 录 2. 一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：N2 ＋3H2 2NH3 ，达到化学平衡状态时，有关描述正确的是（　　） A. N2和H2全部转化为NH3 B. NH3的浓度不再变化 C. 正反应和逆反应的速率相等且等于0 D. N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2 解析：　可逆反应不能进行到底，A错误；正反应和逆反应速率相等但是 不等于0，C错误；平衡时，N2、H2和NH3的物质的量之比取决于起始量与 转化程度，这是个变量，该比值不能作为达到平衡的标志，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 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 解析：　由题干信息可知，N2和H2发生反应生成NH3，反应的化学方 程式为N2＋3H2ひ2NH3，该反应中N2过量，设2.25 mol H2完全反应， 则生成NH3的物质的量为1.5 mol，浓度为0.15 mol·L－1，但该反应是 可逆反应，H2不可能完全转化为NH3，因此达到平衡时，NH3的浓度小 于0.15 mol·L－1。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 4. 将1 mol固体A置于容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. 物质的物质的量浓度：c（B）＝2c（　C　） B. 混合气体的密度保持不变 C. B的体积分数不变 D. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 C √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　c（B）＝2c（C）不能说明正、逆反应速率相等，不能确定是 否达到平衡状态，A错误； 容器容积始终不变，而反应中气体的质量为变 量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，B正确；只有生成物为 气体，生成B、C的物质的量之比为定值，则B的体积分数为定值，混合气 体的平均摩尔质量为定值，则B的体积分数不变，混合气体的平均摩尔质 量保持不变，都不能说明达到平衡，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 5. 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　①恒压条件下，正反应气体体积增大，气体的总质量不变，故 密度减小，当密度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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 6. 一定条件下，对于反应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）。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为 0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是（　　） A. c1∶c2＝1∶3 B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C. X和Y的转化率相等 D. c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　 ​ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y以物 质的量之比1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝ 1∶3，A正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式中对应化学 计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，B错误；由于起始时反 应物是按化学方程式中化学计量数之比配料，故X和Y转化率相等，C正确； 运用极值法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 mol·L－1，而题 设c1＞0，反应又是可逆的，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 题组二　化学反应条件的控制 7. 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. 为防止铁生锈，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的分解速率而加入MnO2 D. 降温加快H2O2的分解速率 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　A项，防止铁生锈，可在其表面涂一层防锈油漆，阻止铁与潮湿 的空气接触；B项，面粉厂、加油站周围的空气中飘浮着可燃性的气体或 粉尘，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、加油站均要严禁烟火；C 项，加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，可以加快化学反应速率；D 项，降温会使化学反应速率减小，减慢H2O2的分解速率。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 8. 下列说法错误的是（　　） A. 已知工业合成氨是一个放热的可逆反应，所以升高温度正反应速率减 小，逆反应速率增大 B. 实验室通过分解H2O2制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快 C. 在2SO2＋O2 2SO3反应中，SO2的转化率不能达到100％ D. 实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状反应要快 解析：　升高温度，正、逆反应速率都增大，只是增大的程度不同，A项 错误；MnO2可作H2O2分解的催化剂，加入MnO2后，反应速率明显加快， B项正确；可逆反应中，反应物的转化率不可能达到100％，C项正确；粉 碎固体物质，可增大反应物的接触面积，反应速率加快，D项正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 9. 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. 制氢气时将Fe与稀硫酸反应中的稀硫酸换成稀硝酸 C. 食品采用真空包装 D. 实验室制氢气时，用锌粉代替锌块 解析：　A项，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；B项，将稀硫酸换成稀硝酸，铁与稀硝酸反应不能放 出氢气，与反应速率无关；C项，食品采用真空包装，降低氧气浓度，减 慢食物氧化速率；D项，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。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 10. 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 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　假定完全反应，则： ​ 由于该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以平衡时浓度范围：0 ＜c（X）＜0.1 mol·L－1，0.1 mol·L－1＜c（Y）＜0.2 mol·L－1，0＜c （Z）＜0.2 mol·L－1，0＜c（W）＜0.1 mol·L－1，A项正确，B、C、D项 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 11. 在一定温度下，某恒容的密闭容器中，发生反应：C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）。下列有关叙述正确的是（　　） A. 加入少量碳后，CO生成速率加快 B. 气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 若2 mol H—O断裂，同时有1 mol H—H生成，说明反应已达到平衡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　C为固体，加入少量碳，CO生成速率不变，A错误；反应前后气 体的质量不同，且容器容积不变，则气体的密度不随时间而改变，说明反 应已达到平衡，B正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；2 mol H—O断裂和1 mol H—H生成均表示正反应速率，不能说明反应已达到 平衡，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 12. 在一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4 L的恒容密闭容器中发 生如下反应：N2（g）＋O2（g） 2NO（g）。如图表示该反应过程中N2 的物质的量n（N2）随反应时间（t）的变化。下列叙述正确的是（　　） A. 当反应达到平衡时，O2的转化率为60％ B. 10 s内反应的平均速率为v（N2）＝0.1 mol·L－1·s－1 C. 10 s末NO的物质的量浓度为1 mol·L－1 D. a点对应的化学反应速率：v正（N2）＝v逆（NO） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　A项，由题图可知，反应达到平衡时，N2由5 mol变为2 mol，由 于N2和O2起始加入量相同，且又是等物质的量反应，则O2的转化率为 ×100％＝60％；B项，10 s内消耗（5－4）mol N2，则10 s内v（N2）＝ ＝0.025 mol·L－1·s－1；C项，10 s末时生成2 mol NO，则此时c （NO）＝ ＝0.5 mol·L－1；D项，a点达到平衡状态，则2v正（N2）＝v 逆（NO）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 13. 对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2 N2＋CO2＋2H2O。 在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。 组别 温度 时间/min n/mol　　　　 0 10 20 40 50 ① T1 n（CH4） 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n（CH4） 0.50 0.30 0.18 0.15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 下列说法正确的是（　　） A. 组别①中，0～20 min内，NO2的平均速率为0.025 mol·L－1·min－1 B. 由实验数据可知实验控制的温度：T1＞T2 C. 40 min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态 D. 0～10 min内，CH4的平均速率：①＞② √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：　根据①中0～20 min内，v（CH4）＝ ＝0.006 25 mol·L－1·min－1，NO2的平均速率为v（NO2）＝2v（CH4）＝0.012 5 mol·L－1·min－1，A错误；温度越高反应速率越大，由实验数据可知，0～ 20 min内，实验①中CH4的变化量为0.25 mol，实验②中CH4的变化量0.32 mol，则实验②温度更高，由实验数据可知，实验控制的温度：T1＜T2，B 错误；40 min时，T1反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所 以表格中40 min时T2对应反应已经达到平衡状态，C正确；温度越高，反 应速率越快，则0～10 min内，CH4的平均速率：①＜②，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 14. 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： （1）该可逆反应的化学方程式可表示为 ⁠ ⁠。 （2）用物质B来表示0～2 s的平均反应速率为 ⁠。 0.1 mol·L－1·s－1　 （3）从反应开始到2 s末，A的转化率为 ⁠。 40％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3A（g）＋B（g） 2C（g） 解析：从反应开始到2 s末，A物质的转化率为 ×100％＝40％。 化学·必修第二册 目 录 （4）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 BD　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析： 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 15. 甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的 限度，在一定条件下会达到平衡状态。 Ⅰ.甲组：取5 mL 0.1 mol·L－1的KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1的FeCl3 溶液2 mL，发生反应：2I－＋2Fe3＋ 2Fe2＋＋I2。为了证明该反应具有一定 的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现 有少量的黄色沉淀AgI生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应 液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，因为I2更易溶于CCl4， 即证明有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可 逆性，在一定条件下会达到反应限度。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 （1）指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是 ⁠ ， 改进的方法是 ⁠ ⁠。 （2）有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可 以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是 ⁠ ⁠。 该反应中KI过 量，滴加AgNO3溶液总会生成AgI沉淀　 取少量反应 液，滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应　 取少量反应液，滴加淀粉溶 液，若溶液变蓝色，说明生成了I2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 Ⅱ.乙组：取4 mL 1 mol·L－1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol·L－1的 Na2SO4溶液6 mL后就不再产生白色沉淀了，发生的反应是Na2SO4＋ CaCl2 CaSO4↓＋2NaCl。请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆 性和反应限度，简要写出实验步骤和结论： ⁠ ⁠ ⁠。 取上层清液少许于试管中， 滴加1 mol·L－1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可 逆性和反应限度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 解析：甲组实验①不合理，因为所加的I－是过量的，不能通过检验I－存在 证明反应的可逆性，要证明反应具有一定的限度，应检验反应后的溶液中 是否含有Fe3＋，因此可用KSCN溶液检验。乙组从反应物的量的角度考 虑，Na2SO4溶液过量，若反应无可逆性，则Ca2＋沉淀完全，若反应有一定 的可逆性，则Ca2＋没有完全沉淀，故可用Na2CO3来证明Ca2＋存在。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学·必修第二册 目 录 $