第2章 第3节 第2课时 化学反应的限度-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件PPT（鲁科版 单选版）

该高中化学课件聚焦化学反应的限度，涵盖可逆反应、化学平衡建立与特征、平衡移动及相关计算和图像分析，通过题点多维训练衔接旧知，以“概念-特征-应用”支架帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于结合实验探究（如温度对NO₂平衡影响）和“三段式”计算模型，培养科学思维与探究能力，强化化学观念。实例丰富，如平衡状态判定、图像分析题，助力学生提升分析能力，为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

第二课时　化学反应的限度 目录 新知探究(一)——可逆反应 新知探究(二)——化学平衡 课时跟踪检测 新知探究(三)——化学平衡状态的改变 命题热点(一)——化学平衡的简单计算 命题热点(二)——反应速率与平衡的基本图像分析 2 新知探究(一) 可逆反应 1.概念 在_____条件下_____向正、逆两个方向进行的反应。 2.表示方法 书写可逆反应的化学方程式时,用“ ”代替“===”,如二氧化硫和氧气反应的化学方程式:2SO2+O2 2SO3;氢气和氮气反应的化学方程式:___________________。 相同 同时 N2+3H2 2NH3 3.特点 双向性 反应物 生成物 双同性 正、逆反应是在___________下同时进行的 共存性 反应物和生成物_______存在 同一条件 同时 [微点拨]　对于一个确定的可逆反应A+B 3C,向右进行的方向为反应的正方向,向左进行的方向为反应的逆方向。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)可逆反应的反应体系中,反应物和生成物始终同时存在。( ) (2)对任何化学反应,只要一种反应物过量,就可以将另一种反应物完全转化为生成物。( ) (3)将2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应,反应后体系中只存在2 mol SO3。( ) [题点多维训练] √ × × (4)反应2Ag+Br2 2AgBr和2AgBr 2Ag+Br2为可逆反应。( ) (5)工业上用CO和Fe2O3冶炼铁,可以调控CO的量,将CO完全转化为CO2从而杜绝污染。( ) × × 2.下列反应体系中,不属于可逆反应的是 (　 ) A.Cl2溶于水 B.氨气溶于水 C.工业合成氨 D.NH3+HCl===NH4Cl和NH4Cl NH3↑+HCl↑ √ 解析:可逆反应必须是在相同条件下,同时向正、逆方向进行的化学反应,Cl2、NH3溶于水,工业合成氨的反应均属于可逆反应,D项两反应不是在同一条件下进行的,故不属于可逆反应。 3.下列各组反应互为可逆反应的是 (　 ) ①2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O与CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3 ②SO2+H2O===H2SO3与H2SO3===SO2+H2O ③N2+3H2 2NH3与2NH3 3H2+N2 ④NH3+HCl===NH4Cl与NH4Cl NH3↑+HCl↑ A.①② B.②③ C.③④ D.①④ √ 解析:可逆反应为在相同条件下可以相互转化的反应;①两反应反应条件不同,不是可逆反应;②两反应为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;③两反应为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;④两反应反应条件不同,不是可逆反应。 4.某班同学在探究SO2和O2在一定条件下的反应时,发现无论O2再足量,SO2都不能完全转化为SO3,其n(SO3)随时间变化如图所示: 已知信息:一定条件下在密闭容器中充入SO2和18O2,反应一段时间,核素18O存在于SO2、O2和SO3中。 (1)试分析下列观点哪个正确,并对错误观点做出解释。 观点1 只有部分SO2和O2发生反应 观点2 SO2和O2全部转化为SO3后,部分SO3又分解为SO2 观点3 SO2和O2生成SO3的同时,SO3又分解生成SO2和O2 答案:观点3正确,观点1、2错误。 如果观点1正确,据信息,在SO2、O2和SO3的混合体系中,SO2分子中不存在核素18O。 如果观点2正确,则n(SO3)随时间的变化图像应为先增加到最大然后再减小到一定值,即: 。 (2)据以上信息,说明SO2和O2在一定条件下生成SO3的反应有什么特点? 答案: SO2和O2生成SO3的反应是不彻底的,是可逆反应。 新知探究(二) 化学平衡 1.化学平衡状态的建立过程 (1)过程 减小 增大 不再改变 最大 为0 减小 增大 = (2)图示 2.化学平衡的概念 在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,_______________ 的浓度不再随时间的延长而发生变化,___________ 和____________相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。 反应物和生成物 正反应速率 逆反应速率 3.化学平衡的特征 4.化学平衡状态的判定 反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 混合体系 中各成分 的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 总压强或总物质的量一定 不一定平衡 续表 正、逆反 应速率 的关系 在单位时间内消耗m mol A的同时生成m mol A 平衡 在单位时间内消耗n mol B的同时消耗p mol C 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 不一定平衡 在单位时间内消耗p mol C的同时消耗q mol D[只有v(逆)] 不一定 平衡 压强 m+n=p+q时,总压强恒定 不一定平衡 m+n≠p+q时,总压强恒定 平衡 混合气体 平均相对 分子质量 若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒定 不一定平衡 若m+n≠p+q,混合气体平均相对分子质量恒定 平衡 续表 温度 体系温度一定 平衡 体系的密度 体系密度一定 不一定平衡 其他 如体系颜色不再变化时 平衡 续表 5.化学反应的限度的理解 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到完成的最大程度,即该反应进行的限度。 (2)对化学反应限度理解 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。 ②同一可逆反应,不同条件下,化学反应的限度不同,通过改变条件可以在一定程度下改变一个化学反应的限度。 [典例]　下列方法可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是________(填序号)。  ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI; ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂; ③百分组成w(H2)=w(I2)时; ④反应速率v(H2)=v(I2)=时; ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1时; ②⑥⑨ ⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化时; ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化时; ⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化时; ⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化时; ⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化时。 [解析]　观察题给反应的特征可知:此反应在反应前后气体的体积不发生变化,即在反应的任何一个阶段,容器内压强不发生改变。气体的总质量不变、总物质的量不变,因此混合气体的密度、平均相对分子质量均不发生改变。 题点(一)　化学平衡的限度 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 [题点多维训练] √ 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 2NH3,该反应中N2过量,假设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,D选项符合题意。 2.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O2 2SO3的说法不正确的是(　 ) √ A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为0 C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等 D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题 解析:可逆反应是在一定条件下不能进行彻底的反应,正反应和逆反应同时进行,该反应为可逆反应,故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3,选项A正确;达到平衡后,正反应速率和逆反应速率相等,是动态平衡,速率不能为0,选项B错误;一定条件下,向某密闭容器中加入 2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡,选项C正确;反应是放热反应,但为了反应速率需要一定温度,催化剂活性最大,常压下,二氧化硫的转化率已经很高,改变压强对转化率影响不大,在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题,选项D正确。 题点(二)　化学平衡状态的判断 3.(2025·山西省稷山中学期中)在一定体积的密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)。下列可判断反应达化学平衡的是(　 ) A.单位时间内生成n mol A的同时生成n mol D B.容器内压强不随时间而变化 C.容器内混合气体的密度不随时间而变化 D.单位时间内消耗n mol B的同时消耗1.5n mol C √ 解析:单位时间内生成n mol A的同时生成n mol D,正、逆反应速率之比不等于系数之比,反应没有达到平衡状态,故不选A;该反应反应前后气体系数和相同,压强是恒量,容器内压强不随时间而变化,反应不一定达到平衡状态,故不选B;反应前后气体总质量不变,容器体积不变,密度是恒量,容器内混合气体的密度不随时间而变化,反应不一定达到平衡状态,故不选C;单位时间内消耗n mol B的同时消耗1.5n mol C,正、逆反应速率之比等于系数之比,反应一定达到平衡状态,故选D。 4.在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的A气体和B气体发生反应:A(g)+B(g) 2C(g)+D(s)。下列表述不能判断该反应达到化学平衡状态的是(　 ) A.2v正(A)=v逆(C) B.容器中混合气体的密度不再变化 C.容器中混合气体总压强不再发生变化 D.容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化 √ 解析:2v正(A)=v逆(C),说明该反应正、逆反应速率相等,能判断该反应达到化学平衡状态,A项正确;该反应中D是固体,反应前后气体总质量发生改变,容器体积不变,所以混合气体的密度是变量,当容器中混合气体的密度不再变化时,能判断该反应达到化学平衡状态,B项正确;该反应是气体体积不变的反应,反应前后体系的压强始终不变,当容器中混合气体总压强不再发生变化时,不能判断该反应达到化学平衡状态,C项错误; 混合气体的平均相对分子质量=,该反应中D是固体,反应前后气体总质量发生改变,该反应是气体体积不变的反应,反应前后混合气体的总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,能判断该反应达到化学平衡状态,D项正确。 5.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(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平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列可判断该反应已达到平衡状态的是(　 ) A.2v正(NH3)=v逆(CO2) B.容器中气体颜色不变 C.容器中混合气体的密度不变 D.容器中氨气的体积分数不变 √ 解析:当v正(NH3)=v逆(NH3)或v正(NH3)=2v逆(CO2)时,即该反应正、逆反应速率相等,可判断该反应达到平衡状态,故A不符合题意;该反应中的气体都是无色气体,体系无颜色,故B不符合题意;密闭容器中混合气体的密度ρ=,混合气体都是产物,当混合气体的密度不再改变时,即m混不发生改变,可以判断该反应已经达到平衡状态,故C符合题意;容器中混合气体是NH3和CO2按物质的量之比为2∶1混合而成的,NH3的体积分数始终为 ,故D不符合题意。 新知探究(三) 化学平衡状态的改变 1.实验探究温度改变对化学平衡的影响 反应2NO2(g) N2O4(g)正反应方向为放热反应: (1)现象 实验操作 混合气体颜色 c(NO2) 浸入热水 ______ 增加 浸入冷水 变浅 _____ 变深 减小 (2)分析 在实验过程中,可以观察到浸入冷水中的圆底烧瓶里的气体混合物颜色变浅,说明温度降低后原平衡状态被破坏,在新的条件下达到新的平衡状态,平衡时混合物中NO2的浓度______,N2O4的浓度增加;浸入热水中的圆底烧瓶里的气体混合物颜色变____,说明温度升高后原平衡状态被破坏,在新的条件下达到新的平衡状态,平衡时混合物中NO2的浓度增加,N2O4的浓度______。 减小 深 减小 (3)结论 当其他条件不变时,升高反应体系的温度,原化学平衡状态被破坏,在新的条件下达到新的平衡状态;降低反应体系的温度,原化学平衡状态被破坏,在新的条件下达到新的平衡状态。 2.化学平衡的移动 化学平衡是在一定条件下建立起来的,当条件改变时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡。 此过程可以表示为 3.影响化学平衡的因素 (1)温度:其他条件不变时,升高温度,平衡向______反应的方向移动;降低温度,平衡向______反应的方向移动。 (2)其他因素:除温度外,______ 、_____ (有气体参加的可逆反应)等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。 吸热 放热 浓度 压强 [微思考] 如果化学平衡向正反应方向移动,则反应物的浓度一定会减小,生成物的浓度一定增加吗? 提示:化学平衡向正反应方向移动,其本质为v正>v逆,但条件改变可能有多种途径,如增大反应的体积,平衡向正反应方向移动,则反应物及生成物的浓度都可能减小。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)增大反应物的量,则平衡一定向正反应方向移动。( ) (2)当可逆反应达到化学平衡后,改变某些条件可以使平衡破坏。( ) (3)当外界条件改变后,正、逆反应速率都发生改变,则化学平衡一定发生移动。( ) [题点多维训练] × √ × (4)改变反应物或生成物的浓度,平衡可能发生改变,平衡一定正向移动。( ) (5)对一个化学平衡体系,当其他条件不变时,温度升高,化学平衡一定发生移动。( ) × √ √ 2.现有反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一体积可调的密闭容器中达到平衡状态。下列措施不能使平衡移动的是(　 ) A.保持容器体积不变,增大H2O(g)的量 B.升高温度 C.保持容器体积不变,充入惰性气体氩气 D.保持容器体积不变,减少H2的量 解析:A项,保持容器体积不变,充入H2O(g),则v正增大,v正≠v逆,平衡一定移动,不符合题意;B项,升高温度,v正和v逆一定不再相等,平衡一定移动,不符合题意;C项,保持容器体积不变,充入氩气,反应体系中各物质浓度不发生改变,反应速率不发生改变,故v正和v逆依然相等,平衡一定不移动,符合题意;D项,保持容器体积不变,减少H2的量,则v逆减小,v正≠v逆,平衡一定移动,不符合题意。 3.(2025·奉贤区致远高级中学期末)在密闭容器中进行反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),达到平衡时,若温度保持不变,增加N2的浓度,则(　 ) A.正反应速率一直增大 B.逆反应速率先减小 C.化学平衡向正反应方向移动 D.化学平衡向逆反应方向移动 √ 解析:达到平衡时,若温度保持不变,增加N2的浓度,正反应速率瞬时增大,但此时逆反应速率不变,v正>v逆,化学平衡向正反应方向移动,随着反应的进行,NH3的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,正反应速率逐渐减小,故选C。 4.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在烧杯(1)中加入CaO,烧杯(2)中不加其他物质,在烧杯(3)中加入NH4Cl,发现烧瓶(1)中红棕色变深,烧瓶(3)中红棕色变浅[已知反应2NO2 (红棕色) N2O4(无色)]。下列叙述正确的是(　 ) A.2NO2 N2O4是吸热反应 B.NH4Cl溶于水时放出热量 C.烧瓶(1)中混合气体的平均相对分子质量减小 D.烧瓶(3)中气体的压强增大 √ 解析:烧瓶(1)中红棕色变深,说明平衡是向逆反应方向移动的,而CaO和水反应放出热量,即逆反应方向是吸热反应,则正反应方向是放热反应,故A错误;烧瓶(3)中红棕色变浅,说明平衡正向移动,正反应是放热反应,则氯化铵溶于水时吸收热量,故B错误;烧瓶(1)中平衡逆向移动,气体的总物质的量增大,但气体的总质量不变,则体系中平均相对分子质量=减小,故C正确;烧瓶(3)中红棕色变浅,说明平衡正向移动,气体的总物质的量减小,则烧瓶(3)中气体的压强必然减小,故D错误。 命题热点(一) 化学平衡的简单计算 1.计算思维模型 一般需要写出化学方程式,列出起始量、变化量及平衡量,再根据题设其他条件和定律列方程式求解。如: 　　　　　　 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 起始量/mol　　 a　　　b　　　　 0　　0 转化量/mol　　mx　　 nx　　 　px　 　qx 平衡量/mol　 a-mx　 b-nx　 　px　 　qx 2.计算两大类型 (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率=×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)。 (2)关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数=A的物质的量分数=×100%。 3.计算注意事项 (1)转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例,注意可逆反应任何物质不可能完全转化。 (2)模型中的a、b可指物质的量、浓度、体积等。 (3)对反应物:平衡量=起始量-转化量; 对生成物:平衡量=起始量+转化量。 1.在密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol O2,一定条件下发生反应,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡时,容器中SO3的物质的量可能是(　 ) A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol [题点多维训练] √ 解析:反应2SO2+O2 2SO3属于可逆反应,在密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol O2,反应物不能完全转化为SO3,根据化学计量数可知最终平衡时容器内0<n(SO3)<2 mol。 √ 2.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是(　 ) A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1 B.SO2为0.25 mol·L-1 C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D.SO3为0.4 mol·L-1 解析:该反应为可逆反应,当SO2和O2完全转化为SO3时,c(SO2)=c(O2)=0,c(SO3)=0.4 mol·L-1;当SO3完全转化为SO2和O2时,c(SO3)=0,c(SO2)=0.4 mol·L-1,c(O2)=0.2 mol·L-1。根据可逆反应的特点:可逆反应不可能进行到底,故平衡时,0<c(SO2)<0.4 mol·L-1, 0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,根据所给信息,c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L-1,只有B项符合题意。 3.在一定温度下,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol,平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L,试求: (1)H2的转化率是______。  60% 解析:　　　 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始量/mol　3.0　　 6.0　　　　 0 转化量/mol　1.2　　 3.6　　　　2.4 平衡量/mol　1.8　　 2.4　　　　2.4 H2的转化率=×100%=60%。 (2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。  27.3% 解析:　　　 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始量/mol　3.0　　 6.0　　　　 0 转化量/mol　1.2　　 3.6　　　　2.4 平衡量/mol　1.8　　 2.4　　　　2.4 N2的体积分数=×100%≈27.3%。 4.t ℃时,将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),2 min末反应达到平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8 mol。请填写下列空白。 (1)从反应开始到化学平衡,生成SO3的平均反应速率为______________;平衡时SO2的转化率为_____。  0.1 mol·L-1·min-1　 20% 解析:(1)　 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 起始浓度/(mol·L-1)　 1　　　　0.5　　　 　　0 转化浓度/(mol·L-1)　 0.2　　　0.1　　　　　0.2 平衡浓度/(mol·L-1)　 0.8　　　0.4　　　　　0.2 v(SO3)==0.1 mol·L-1·min-1, α(SO2)=×100%=20%。 (2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____。  A.容器内压强不再发生变化 B.SO2的体积分数不再发生变化 C.容器内气体原子总数不再发生变化 D.相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗 n mol O2 E.相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成 n mol O2 ABE (3)t ℃时,若将物质的量之比为1∶1的SO2和O2混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体体积减小了20%。SO2的转化率为______。 80% 解析:设SO2、O2的物质的量均为1 mol,反应过程中气体总物质的量减少了0.4 mol,则反应了0.8 mol SO2,SO2的转化率为80%。  命题热点（二） 反应速率与平衡的基本图像分析 [典例]　在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2,加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　 ) A.t2时,v正=v逆 B.t3时已处于平衡状态,升高温度平衡状态不会发生改变 C.0~t3时间内v(HCl)= mol·L-1·min-1 D.t3时,容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.4 mol·L-1 √ [解析]　从图像知,t3时反应物的物质的量不再变化,为平衡状态,v正=v逆。t2不是平衡状态,v正≠v逆,A项错误;升高温度,平衡状态发生改变,B项错误;0~t3时间内v(HCl)==mol·L-1·min-1,C项正确;t3时c(Cl2)=c(H2O)==0.2 mol·L-1,D项错误。 |思维建模|反应速率与平衡图像分析思路 1.(2025·佛山南海区南海中学阶段检测)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图所示。下列说法正确的是(　 ) [题点多维训练] √ A.t1 min时该化学反应达到平衡状态 B.在4 min时v正>v逆 C.4 min内,CO2的转化率约为71.4% D.4 min内,CO的平均反应速率v(CO)=0.25 mol·L-1·min-1 解析:t1 min后CO、CO2的浓度继续改变,t1 min时该化学反应没有达到平衡状态,故A错误;在4 min时CO、CO2的浓度不再继续改变,反应达到平衡状态,v正=v逆,故B错误;4 min内,CO2的浓度减小0.5 mol·L-1,转化率约为×100%≈71.4%,故C正确;4 min内,CO的浓度增大0.5 mol·L-1,平均反应速率v(CO)==0.125 mol·L-1·min-1,故D错误。 √ 2.一定温度下,在容积为1 L的密闭容器中进行某一反应,容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.该反应的化学方程式为N(g) 2M(g) B.t1~t2时间内,v(N)= mol·L-1·min-1 C.t2时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态 D.平衡时,物质N的转化率为75% 解析:达到平衡时N减少8 mol-2 mol=6 mol,M增加5 mol-2 mol=3 mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为2N(g) M(g),A错误;t1~t2时间内N减少6 mol-4 mol= 2 mol,浓度是2 mol· L-1,则v(N)= mol·L-1·min-1,B错误;t2时M和N的物质的量仍然在变化,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,C错误;达到平衡时N减少8 mol-2 mol=6 mol,则平衡时,物质N的转化率为×100%=75%,D正确。 课时跟踪检测 一、选择题 1.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再向反应容器中充入含18O的氧气,经过一段时间后,18O原子(　 ) A.仅存在于O2中 B.仅存在于SO2中 C.仅存在于O2和SO2中 D.存在于O2、SO2和SO3中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 12 解析:可逆反应在相同条件下,可以同时向两个反应方向进行,反应体系中各物质同时存在,由于三种物质均含有氧元素,故18O原子存在于O2、SO2、SO3中。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.下列关于化学平衡状态的说法中正确的是 (　 ) A.改变外界条件不能改变化学平衡状态 B.当某反应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态 C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到平衡状态 D.当某反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度一定相等 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:改变外界条件可以改变化学平衡状态,A错误;当某反应在一定条件下反应物转化率保持不变时即达到了化学平衡状态,B正确;对于反应前后气体体积不变的反应,反应体系中气体的压强不再变化时反应不一定达到平衡状态,C错误;当某反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度保持不变,不一定相等,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 3.(2025·济南高一期末)在一定温度下的恒容密闭真空容器中,使一定量纯净的NH2COONH4发生反应(固体试样体积忽略不计): NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是(　 ) A.CO2的体积分数不再改变 B.混合气体的密度不再改变 C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.2v正(NH3)=v逆(CO2) √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:混合气体中氨气、二氧化碳物质的量之比为定值2∶1,自反应开始二氧化碳的体积分数就不变,故A错误;该反应是固体的分解反应,且容器体积不变,则密闭容器中混合气体的密度为变量,当混合气体的密度不变时,表明达到平衡状态,故B正确;密闭容器中氨气和二氧化碳的物质的量之比不变,所以混合气体的平均摩尔质量始终不变,无法判断平衡状态,故C错误;v正(NH3)=2v逆(CO2),表示的是正逆反应速率,且满足化学计量数关系,说明达到平衡状态,故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4.(2024·江苏淮安高一联考)在密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度可能是(　 ) A.c(X)为0.2 mol·L-1 B.c(Y)为0.1 mol·L-1 C.c(Z)为0.4 mol·L-1 D.c(Z)为0.1 mol·L-1,c(Y)为0.4 mol·L-1 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:由于该反应是可逆反应,则达到平衡时反应物和生成物的浓度都不可能是0。当反应达到平衡状态时,若c(X)为0.2 mol·L-1,则生成X,反应逆向进行,此时c(Y)为0.6 mol·L-1,c(Z)为0,A项错误;当反应达到平衡状态时,若c(Y)为0.1 mol·L-1,则消耗Y,反应正向进行,此时c(X)为 mol·L-1,c(Z)为 mol·L-1,均不为0,B项正确;当反应达到平衡状态时,若c(Z)为0.4 mol·L-1,则生成Z,反应正向进行,此时c(X)为0,c(Y)为0,C项错误;当反应达到平衡状态时,若c(Z)为0.1 mol·L-1,则消耗Z,反应逆向进行,此时c(X)为0.15 mol·L-1,c(Y)为0.45 mol·L-1,D项错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 5.工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化2SO2+O2 2SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是(　 ) A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率 B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3 C.提高反应时的温度,可以实现SO2的完全转化 D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:A项,使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率,正确;B项,该反应为可逆反应,SO2不可能100%地转化为SO 3,正确; C项,该反应为可逆反应,提高反应时的温度,不可能实现SO2的完全转化,错误;D项,通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度,正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 6.如图所示是425 ℃时,在体积为1 L的密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 下列叙述错误的是 (　 ) A.图①中t0时,三种物质的物质的量相同 B.图①中t0时,反应达到平衡状态 C.图②中的逆反应为H2(g)+I2(g) 2HI(g) D.图①②中当c(HI)=3.16 mol·L-1时,反应达到平衡状态 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 √ 解析:图①中t0时,H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变,没有达到平衡状态,B项错。 7.在密闭容器中进行X(g)+4Y(g) 2Z(g)+3Q(g)的反应,其中X、Y、Z、Q的开始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是(　 ) A.c(X)=0.15 mol·L-1 B.c(Y)=0.9 mol·L-1 C.c(Z)=0.3 mol·L-1 D.c(Q)=0.5 mol·L-1 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3 解析:对于反应X(g)+4Y(g) 2Z(g)+3Q(g),若反应正向进行,则X、Y、Z、Q的浓度范围依次是0~0.1 mol·L-1、0~0.4 mol·L-1、0.2~0.4 mol·L-1、0.3~0.6 mol·L-1;若反应逆向进行,则X、Y、Z、Q的浓度范围依次是0.1~0.2 mol·L-1、0.4~0.8 mol·L-1、0~0.2 mol·L-1、0~0.3 mol·L-1,故B项不可能。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3 8.在一密闭容器中通入A、B、C三种气体,保持一定温度,测得不同时刻各物质的浓度如表所示,则下列判断正确的是 (　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 浓度 测定时刻/s t1 t2 t3 t4 c(A)/(mol·L－1) 6 3 2 2 c(B)/(mol·L－1) 5 3.5 3 3 c(C)/(mol·L－1) 1 2.5 3 3 A.在t3 s时反应已经停止 B.t3~t4 s内正、逆反应速率不相等 C.在容器中发生的反应为A(g)+B(g) C(g) D.在t2~t3 s内A的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 √ 解析:A项,由表中数据可知,从t3 s时刻开始各物质的浓度不再变化,达到化学平衡状态,但反应没有停止,错误;B项,t3~t4 s内正、逆反应速率相等,错误;C项,t1~t3 s内,A、B、C的浓度变化量之比为(6-2)mol·L-1∶ (5-3)mol·L-1∶(3-1)mol·L-1=2∶1∶1,且C为生成物,则反应为2A(g)+B(g) C(g),错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 9.(2025·河南信阳高一质检)一定温度下,某实验小组研究反应2M(g) N(g),得到如表所示一系列实验数据,根据此数据绘制的浓度-时间曲线如图所示,下列有关说法错误的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 t/min 0 1 2 3 c(M)/(mol·L-1) 0.16 0.10 0.04 0.02 c(N)/(mol·L-1) 0 0.03 0.06 0.07 A.曲线b是M的浓度变化曲线 B.0~3 min内,随着N的浓度逐渐增大,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大 C.1~3 min内,v(M)=0.04 mol·L-1·min-1 D.t1 min时,=1,反应达到平衡状态 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 √ 解析:随着反应的进行,M的浓度逐渐减小,故曲线b是M的浓度变化曲线,A项正确;0~3 min内,反应还没有达到平衡状态,随着反应的进行,正反应速率因反应物浓度的减小而减小,逆反应速率因生成物浓度的增大而增大,B项正确;1~3 min内,v(M)==0.04 mol·L-1·min-1,C项正确;t1 min时,=1,随后M、N的浓度继续发生改变,反应未达到平衡状态,D项错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 10．一定温度下，在1 L恒容密闭容器中发生反应：2M(g)N(g)，测得N的物质的量随时间变化的曲线如图 所示。下列说法不正确的是(　 ) A．0～5 min内，用N表示的平均反应 速率为0.2 mol·L－1·min－1 B．5 min时，M的正反应速率小于M的逆反应速率 C．5 min时容器内压强大于10 min容器内压强 D．25 min时，该反应处于平衡状态 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 √ 解析：0～5 min内，用N表示的平均反应速率为＝0.2 mol·L－1· min－1，A正确；5 min后，N的物质的量还在增加，说明此时反应还在正向进行，M的正反应速率大于M的逆反应速率，B错误；反应2M(g)N(g)是气体体积减小的反应，5～10 min内，平衡正向移动，气体总体积减小，压强减小，则5 min时容器内压强大于10 min容器内压强，C正确；25 min后N的物质的量不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 二、非选择题 11.(12分)(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图1所示。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 ①该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示): _________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 Y 2X 解析:由图可知,X的物质的量浓度增加,Y的物质的量浓度减少,则X为生成物,Y为反应物,再由10 min达到平衡可知,Δc(Y)∶Δc(X)=(0.6-0.4)mol·L-1∶(0.6-0.2)mol·L-1=1∶2,物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为Y 2X; ②a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 _____。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 bd 解析:由图1可知,10~25 min及35 min之后X、Y的物质的量浓度不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态; ③在0~10 min内Y物质的反应速率为_________________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 0.02 mol·L-1·min-1 解析:在0~10 min内Y物质的浓度变化量Δc(Y)=(0.6-0.4)mol·L-1 =0.2 mol·L-1,则v(Y)===0.02 mol·L-1·min-1。 (2)如图2所示是可逆反应X+3Y 2Z的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是____ (填字母)。  A.t1时,只有正方向反应在进行 B.t2时,反应达到最大限度 C.t2~t3,反应不再进行 D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 BD 解析:t1时,正、逆反应都发生,且正反应速率大于逆反应速率,故A错误;t2时,正、逆反应速率相等,则反应到达最大限度,故B正确;t2~t3,正、逆反应速率相等,化学反应达到动态平衡,反应仍在继续进行,故C错误;t2~t3,为化学平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,故D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 12.(18分)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。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (1)t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 ____(填“>”“<”或“=”)v逆。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 > 解析:根据图像可知,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)4 min时,CO2的转化率为_______;0~4 min内,CO的平均反应速率v(CO)=___________________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 71.4% 0.125 mol·L-1·min-1 解析:根据图像可知,反应开始时CO2的浓度是0.7 mol·L-1,4 min时CO2浓度是0.2 mol·L-1,所以反应至4 min时,CO2的转化率为×100%≈71.4%; 0~4 min内,CO的平均反应速率v(CO)==0.125 mol·L-1·min-1。 (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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 ①③ 解析:①降低温度,化学反应速率降低,①符合题意;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,②不符合题意;③保持压强不变,充入He使容器的体积增大,参与反应的各气体的浓度降低,化学反应速率降低,③符合题意;④保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于参与反应的各气体的浓度不变,所以化学反应速率不变,④不符合题意。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 ②④ 解析:①未指明正、逆反应速率,因此不能判断是否为平衡状态,①错误;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c mol CO,则正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,②正确;③该反应是反应前后气体分子数不变的反应,在温度、体积恒定时,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,③错误;④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的变化而变化,说明各气体的质量不再发生变化,则反应达到平衡状态,④正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $