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陵城区第一中学 高一化学必修二学案 第二章第三节 化学反应的快慢和限度 编号:15 编制:许红红 审核:高一化学组 时间:2026年5月20日 班级: 姓名:
第3节 化学反应的快慢和限度
第2课时 化学反应的限度
[学业要求与核心素养]
1.通过学习认识到许多反应都是可逆的,理解化学平衡的概念和特征,学会判断平衡状态,进一步树立平衡概念,以及利用和控制反应条件的重要意义。
2.通过探究实验认识化学平衡与反应限度,知道条件改变时化学平衡会发生移动,初步了解外界条件能影响化学平衡状态,并用得到的结论去指导分析和解决实际问题。
3.通过情景的创设,加深化学理论知识和生活实例的联系,加强对化学知识的理解。
【释疑·导疑】
1、 知识回顾
1. 化学反应速率计算公式 ;
2. 单位: 。
3.影响反应速率的外界因素:
(1)浓度: 其他条件不变时,____________________________________________
(2)温度:其他条件不变时,____________________________________________
(3)催化剂:其他条件不变时,__________________________________________
(4)接触面积:其他条件不变时,_________________________________________
(5)压强:其他条件不变时,____________________________________________
二、认识可逆反应
【观察·思考P63】
反应原理:____________________________________________
预测实验现象
观察到的实验现象
结论
思考:上述实验,对你认识化学反应有什么新的启示?
【交流·研讨P64】
信息1证明哪个观点是错误的?信息2证明哪个观点是错误的?结合信息1和信息2你能得出什么结论?
可逆反应
1.定义:在相同条件下同时向 、 两个方向进行的反应称为可逆反应。
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
(1)正向反应和逆向反应 进行。
(2)正向反应和逆向反应的条件 。
(3)在一定条件下,反应物 全部转化为生成物。
【预习验收】
1. 反应2H2+O2 2H2O和2H2O 2H2+O2↑,是否为可逆反应?
2.14CO2 + 12C ⇌ 2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有哪些?
3. 下列对可逆反应的认识正确的是 ( )
A. SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2+2H2O互为可逆反应
B. 既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C. 在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应
D. H2+Cl22HCl与2HCl======H2+Cl2互为可逆反应高温
【思疑·答疑】
探究一 化学平衡
1.化学平衡的建立
将一定量的SO2和O2与充入500℃、101KPa、含催化剂的密闭容器中,发生反应:
对于以上反应,请分析:
问题(1)反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?正反应速率和逆反应速率哪个大?
问题(2)随着反应的进行,反应物和生成物的浓度如何变化?正反应速率和逆反应速率如何变化?
问题(3)最终正、逆反应速率会处于什么状态?你能用图像表达反应速率随时间变化过程吗?
问题(4)分析反应速率随时间变化图像,回答以下问题:
1 反应达到平衡后,反应物和生成物浓度如何变化?V正和V逆有何关系?
2 反应真的停止了吗?
2.化学平衡状态
(1)定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时, 不再随时间的延长而发生改变, 和 相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2) 研究对象:
(3)本质:
(4)特征:
探究二 化学平衡的判断
标志(一)v正=v逆≠0(直接依据)
1.用同一种物质来表示反应速率时,V正=V逆 ,即消耗速率等于生成速率。
例如在密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生反应:
(1) 平衡时,单位时间内,有1mol SO2消耗,同时会有 生成
(2) 平衡时,SO2的正反应速率和逆反应速率的关系:
2.用不同的物质来表示反应速率时必须符合两方面的要求
(i)表示两个不同的方向;
(ii)速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
例如对于在一定条件下的可逆反应:
(1) 平衡时,单位时间内,有3mol H2反应掉同时,有 N2生成或者有 NH3
(2) 平衡时,1mol N≡N 断裂的同时,有 键断裂,有 键形成
(3) 平衡时,v正(N2)=
标志(二)各组分的浓度保持不变(直接依据)
1.各组分的物质的量或物质的量分数保持不变
2.各气体的体积分数保持不变
3.各组分的质量或质量分数保持不变
4.体系的颜色和温度不变
在密闭容器的可逆反应:
问题(1)当N2的物质的量不变时,或者体积分数不变时,是否说明该反应达到了平衡状态?
问题(2)当N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2时,是否说明该反应达到了平衡状态?
问题(3)当N2的物质的量和NH3的物质的量相等时,是否说明该反应达到了平衡状态?
注意:各组分的浓度保持不变,不是相等,也不是成比例。
标志(三):“变量”不变(间接依据)
1.气体的总物质的量
2.气体的总压强
3.气体的总体积
4.气体的平均相对分子质量
5.气体的密度
在体积恒定的密闭容器的可逆反应:
问题(1)当混合气体的总的物质的量或者总压强不变时,是否说明该反应达到了平衡状态?
问题(2)当混合气体的密度不变时,是否说明该反应达到了平衡状态?
问题(3)当混合气体的总的气体的平均相对分子质量 不变时,是否说明该反应达到了平衡状态?
问题(4)将密闭容器改为恒压容器,当混合气体的密度不变时,是否说明该反应达到了平衡状态?
【针对训练】
1.可逆反应在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.时, B.时,反应达到平衡状态
C.,反应不再发生 D.,各物质的浓度不再发生变化
2.可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
3.可逆反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
【归纳总结】
反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
是否一定平衡
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
各物质的质量或质量分数一定
各气体的体积分数一定
正、逆反应速率的关系
在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A
在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
在单位时间内消耗了p mol C同时消耗了q mol D
压强
恒温恒容,m+n=p+q时,总压强不再变化
恒温恒容,m+n≠p+q时,总压强不再变化
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一定
若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量一定
温度
当体系温度一定时(绝热体系)
体系的密度
恒温恒容,密度一定
恒温恒压,密度一定
m+n≠p+q
m+n=p+q
探究三 化学平衡的移动
【观察·思考P65】
将封装有二氧化氮(NO2 )和四氧化二氮(N2O4)混合气体的装置两端的球形容器分别浸入热水和冷水中,观察实验现象。(已知:二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应。)
反应原理
实验现象
热水中混合气体颜色较常温下的 ,冷水中混合气体颜色较常温下的
实验结论
混合气体受热颜色变___,说明NO2浓度_____,即平衡向_________方向移动;
混合气体冷却颜色变___,说明NO2浓度_____,即平衡向_________方向移动
【思考交流】
问题(1):化学平衡状态时V正和V逆有何关系?
问题(2):对于该反应,升高温度反应速率怎样变化?为什么平衡向吸热方向移动?
问题(3):V正、V逆同时改变一定能引起平衡一定吗?
注意:催化剂能同倍数地改变V正和V逆,不影响化学平衡
【归纳总结】
平衡移动实质:
平衡移动过程:
【针对训练】
1.化学反应2A+B2C达到平衡后升高温度,C的物质的量增加,关于此反应下列说法正确的是( )
A.正反应为放热反应 B.没有显著热量变化
C.正反应为吸热反应 D.原平衡没有移动
2. 在一定条件下的密闭容器中发生下列反应:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)。反应达到平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅,下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 该正反应为吸热反应 B.该正反应为放热反应
C.降温后CO的浓度增大 D.降温后各物质的浓度不变化
【两用-巩固训练】
1.反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H>0。下列反应条件有利于生成C的是
A.低温、低压 B.低温、高压
C.高温、高压 D.高温、低压
2.下列关于化学反应速率说法中不正确的是
A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质
C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为0
D.增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率
3.在一定温度下,反应达到平衡的标志是
A.单位时间内生成,同时生成
B.容器内的压强不随时间而变化
C.单位时间内生成,同时生成
D.、、的速率之比为
4.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应,下列说法中,能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2
B.消耗的速率与生成的速率相等
C.反应混合物中、、的百分组成不再改变
D.生成的速率与生成的速率相等
5.一定温度恒容密闭容器,可逆反应: A(g)+3B(g)⇌2C(g), 下列叙述不是达到平衡的标志的是
①C 的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内a mol A 生成,同时生成3a mol B
③A、B、C 的浓度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤混合气体的物质的量不再变化
⑥单位时间消耗a mol A,同时生成2a mol C
⑦A、B、C 的分子数目比为1:3:2
⑧A、B、C 的反应速率之比为1:3:2
A.②⑤⑥⑧ B.②⑥⑦⑧ C.①③⑥ D.①③④⑤
6.某化学反应2A⇌B+C在三种不同条件下进行,B、C的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol•L-1)随反应时间(min)的变化情况见表,表中温度的单位为摄氏度(℃)。
实验序号
时间
浓度
温度
0
10
20
30
40
50
1
800
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800
1.0
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
3
820
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
根据上述数据,回答下列问题。
(1)在实验1、2中,有一个实验使用了催化剂。请利用表中数据判断哪个实验使用了催化剂,并说明理由____。
(2)根据表中数据可知,实验3一定达到化学平衡状态的时间是____。
A.10min后 B.20min后 C.30min后
【限时练40min】
1.下列反应不属于可逆反应的是
A.二氧化硫与水反应 B.二氧化硫的催化氧化
C.工业合成氨 D.铜与稀硝酸反应
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NH4ClNH3↑+HCl↑
3.一定条件下,密闭容器中发生反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g),当反应达到平衡状态时,下列有关说法错误的是
A.正、逆反应速率相等 B.各物质的浓度不再变化
C.反应已经完全停止 D.改变温度,化学平衡状态将会被破坏
4.一定条件下,对于密闭容器中发生的反应N2H4(g) +2Cl2(g)N2(g) +4HCl(g),下列说法中,能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.反应混合物中N2H4、Cl2、N2、HCl的物质的量之比为1:2:1:4
B.消耗N2H4的速率与生成N2的速率相等
C.反应混合物中N2H4、Cl2、N2、HCl的百分组成不再改变
D.生成Cl2的速率与生成N2的速率相等
5.某温度下,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为A(g)2B(g) B.4min时,A、B速率关系为v(A)=v(B)
C.8min时,A、B气体物质的量不再变化,反应停止 D.8min后升高温度,平衡会发生移动
6.在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s),(乙),当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的密度;②反应容器中生成物的百分含量;③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比;④混合气体的压强;⑤混合气体的总物质的量。其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态的是
A.①②③ B.②③⑤ C.①③④ D.①②④⑤
7.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(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:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①2v(NH3)正=v(CO2)逆 ②密闭容器中氨气的物质的量浓度不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的质量分数不变
A.②③⑤ B.①②⑤ C.③⑤⑥ D.全部
8.用、为原料可制备丙烯,反应为。一定温度下,向恒容密闭容器中通入、,测得与的物质的量随时间的变化关系如下表所示,下列说法错误的是
0
2
1.4
1
0.8
0.8
0
0.6
1
1.2
1.2
A.时,该反应达到平衡
B.时,内用表示的平均反应速率为
C.当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡
D.平衡时与起始时气体的压强之比是
9.在某密闭容器中,一定条件下,对于反应,下列说法错误的是
A.该反应为可逆反应 B.升高温度,正反应速率增大
C.该反应达到平衡状态时, D.加入合适的催化剂,该反应的正逆反应速率均加快
10.下列生产或实验事实引出的相应结论正确的是
选项
事实
结论
A
向5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,充分振荡,完全反应后,滴加溶液,出现血红色
是可逆反应
B
向淀粉-KI溶液中滴加氯水溶液变蓝色
氯水中含有次氯酸
C
其他条件相同,溶液和溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
D
取固体,溶解后滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀
固体已变质
11.(不定项)某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),下列情况一定能说明反应已达到限度的是
A.压强不再随时间而改变时 B.混合气体中各组成成分的含量不再改变时
C.气体的总质量不再改变时 D.单位时间内每消耗1molI2,同时消耗2molHI时
12.(不定项)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论正确的是
A.气体A的浓度:a点小于b点 B.当时,气体C的生成量:ab段小于bc段
C.c点时:v(正)=v(逆) D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
二、填空题
13.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)反应开始至2min末,以气体X表示的平均反应速率为_____;反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为_____。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是_____。
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化
③X的百分含量不再变化 ④混合气体的平均相对分子质量不再变化⑤v(X):v(Y)=3:1
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.③④⑤
14.一定温度下,在体积为0.5 L的恒容密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:2NO2(g)(红棕色) N2O4 (g)(无色),反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示。
(1)曲线___________(填“X”或“Y”)表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线。
(2)在0~3 min内,用NO2表示的反应速率为___________。
(3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
a.容器内压强不再发生变化 b.NO2的体积分数不再发生变化
c.容器内原子总数不再发生变化 d.相同时间内消耗nmolN2O4的同时生成2nmol NO2
(4)反应达到平衡后,若降低温度,则v(正)___________,v(逆)___________。(填“增大”“减小”)。
(5)反应 A(g) + 3 B(g)2 C(g) + 3 D(g) 在四种不同情况下的反应速率分别为:
① v(A) = 0.015mol(L•s)﹣1 ② v (B) = 0.09 mol(L•s)﹣1
③ v(C) = 2.4mol(L•min )﹣1 ④ v(D) = 0.045 mol(L•s)﹣1
该反应在四种不同情况下速率由大到小的顺序为(用序号填空)___________。
第3节 化学反应的快慢和限度
第2课时 化学反应的限度限时练答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
C
D
A
A
B
C
C
题号
11
12
答案
BD
BD
1.D
【详解】A.,可逆反应,A正确;
B.,可逆反应,B正确;
C.,可逆反应,C正确;
D.Cu与稀硝酸反应为非可逆反应,D错误;
2.D
【详解】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,工业合成氨反应均属于可逆反应,D项两反应不是在同一条件下进行,不属于可逆反应;
3.C
【详解】A.当反应达到平衡状态时,同种物质的正逆反应速率一定相等,故A项正确;
B.当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再发生改变,故B项正确;
C.化学平衡状态是一种动态平衡,正逆反应速率相等,但不等于零,故C项错误;
D.由于化学反应通常都伴随着热量的变化,改变温度,化学平衡会发生移动,经过一段时间后达到新的平衡状态,故D项正确;
4.C
【详解】A.化学平衡的特征之一是反应体系中各物质的量、百分含量保持不变,而不是相等或成比例,故反应混合物中N2H4、Cl2、N2、HCl的物质的量之比为1:2:1:4不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;
B.化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等,而消耗N2H4的速率与生成N2的速率均表示正反应速率,B不合题意;
C.化学平衡的特征之一是反应体系中各物质的量、百分含量保持不变,则反应混合物中N2H4、Cl2、N2、HCl的百分组成不再改变说明反应达到化学平衡,C符合题意;
D.化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等,生成Cl2的速率表示逆反应速率,生成N2的速率表示正反应速率,由于二者系数不相等,故生成Cl2的速率与生成N2的速率相等不是真正的正逆反应速率相等,不能说明反应达到化学平衡,D不合题意;
5.D
【详解】A.根据物质的量的变化值之比等于各物质的化学计量数之比。由图象信息可知,达到平衡时A减少0.6mol为反应物,B增加0.3mol为生成物,故反应方程式为,故A项错误;
B.根据图象信息,4min时只能得到n(A)=n(B),而化学反应速率之比等于化学计量数之比,即A、B速率关系为v(A)=2v(B),故B项错误;
C.8min时,A、B气体物质的量不再变化,反应达到一种动态平衡状态,反应并没有停止,故C项错误;
D.由于化学变化都伴随着热效应,所以达到平衡后升高温度,平衡会发生移动,故D项正确;
6.A
【详解】①混合气体密度不变,甲反应是气体体积减小的反应,甲容器中气体体积不变,质量会变,密度也变,能判断达到平衡,由于乙反应中A为固体,则气体的总质量不确定,容器的容积不变,所以密度始终不变,可以判断乙是平衡状态;
②反应容器中生成物的百分含量不变是平衡标志;
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比,说明正逆反应速率相同,反应甲、乙达到平衡状态;
④恒温时,气体压强不再改变,乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,压强始终不变,所以压强不变无法判断乙是否达到平衡状态,可以判断甲达到平衡状态;
⑤甲反应是气体体积减小的反应,乙是气体体积不变的反应,混合气体的总物质的量不变说明甲达到平衡状态,乙不能判断是否达到平衡状态。
其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态的是①②③,故选A。
7.A
【分析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此判断。
【详解】①2v(NH3)正=v(CO2)逆时正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态;
②起始时氨气的物质的量浓度为0,随着氨基甲酸铵的分解,氨气浓度逐渐增大,当氨气浓度不再改变时,反应达到平衡状态;
③密度是混合气体的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但是气体的质量是变化的,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态;
④由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2:1,密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变时不能说明反应达到平衡状态;
⑤正反应气体的分子数增大,当密闭容器混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态;
⑥由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2:1,密闭容器中CO2的质量分数始终不变,所以当密闭容器中CO2的质量分数不变不能说明反应达到平衡状态;
综合以上分析②③⑤能判断该反应已经达到化学平衡,故A正确;
8.B
【详解】A.根据表格数据,时,各物质的量不再改变,该反应达到平衡,故A正确;
B.时,内用表示的平均反应速率为 ,故B错误;
C.反应前后气体系数和不同,气体总物质的量是变量,气体总质量不变,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变时,该反应达到平衡,故C正确;
D.
恒温恒容,压强比等于物质的量比,平衡时与起始时气体的压强之比是(1.8+0.8+1.2+1.2+1.2):(3+2)=,故D正确;
9.C
【详解】A.由化学方程式可知该反应为可逆反应,A正确;
B. 升温能增大反应速率,则升高温度时正、逆反应速率均增大,B正确;
C. 该反应达到平衡状态时,反应仍在进行,故反应速率,C不正确;
D. 通常催化剂能加快反应速率,加入合适的催化剂,该反应的正逆反应速率能同等幅度地增大,D正确;
10.C
【详解】A. 向5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,充分振荡,完全反应后,滴加溶液,出现血红色,铁离子过量,无法确定反应是否可逆,故A错误;
B.向淀粉-KI溶液中滴加氯水溶液变蓝色,Cl2、HClO等均能使碘离子氧化,故B错误;
C.其他条件相同,溶液和溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短,当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,故C正确;
D.取固体,溶解后滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀,硝酸也能将氧化产生硫酸根离子,无法法确定固体已变质,故D错误;
11.BD
【详解】A.反应前后气体分子数相等,不管反应进行到什么程度,压强都不发生变化,所以压强不再随时间而改变时,反应不一定达到限度,A不符合题意;
B.混合气体中各组成成分的含量不再改变时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,则反应达平衡状态,B符合题意;
C.随着反应的进行,气体的总质量始终保持不变,所以当气体的总质量不再改变时,反应不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内每消耗1molI2,同时消耗2molHI时,反应进行的方向相反,且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,D符合题意;
12.BD
【分析】从图中可以看出,随着反应的进行,起初正反应速率不断增大,则表明反应为放热反应。
A.随着反应的进行,气体A的浓度不断减小,所以气体A的浓度:a点大于b点,A不正确;
B.在a、c段,正反应速率不断增大,则单位时间内气体C的生成量不断增多,所以当时,气体C的生成量:ab段小于bc段,B正确;
C.c点时,正反应速率还在改变,说明没有达到平衡状态,所以c点时:v(正)与v(逆)不相等,C不正确;
D.体系压强不再变化,表明体系的温度不变、气体的浓度不变,说明反应达到平衡状态,D正确;
13.(1)3X+Y2Z (2) 0.075mol•L-1•min-1 10:9 (3)B
【详解】(1)反应物为X和Y,生成物为Z,2min后各组分的物质的量不在改变,所以该反应为可逆反应,变化量之比等于系数比,所以系数分别为3,1,2,故答案为:3X+Y2Z;
(2)反应开始后的2min内,;
在相同温度和体积下,物质的量之比等于压强之比,
(3)①恒温恒容条件下,该反应为气体体积变化的反应,所以总压强可以作为平衡的标志混合气体的压强不再变化,正确;②组分均为气体,气体的总质量不变,恒容体系,所以体积不变,两者的比值不变,,所以混合气体的密度不再变化不能作为平衡的标志;③X的百分含量随着反应的进行会发生变化,所以当X的体积分数不再变化时,反应达到平衡,正确;④混合气体的平均相对分子质量,总质量不变,总物质的量变量,所以当M不再变化时,可以作为平衡的标志,正确;⑤v(X):v(Y)=3:1,未指名正逆,所以错误,故答案选①③④,为B选项。
14.(1)Y (2)0.4 mol /(L•min ) (3)ab (4) 减小 减小 (5)②>③>①=④
【详解】(1)从开始到3min,X的变化量为0.6mol,而Y的变化量为0.3mol,则X与Y的变化物质的量之比为0.6mol:0.3mol=2:1,即说明曲线Y表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线;
(2)在0~3 min内,用NO2表示的反应速率为;
(3)a.2X⇌Y反应前后气体物质的量是变量,在恒容容器中总压强是变量,总压强不再发生变化一定平衡,故选a;
b.X的体积分数不再发生变化,说明X的浓度不再变化,一定达到平衡状态,故选b;
c.根据质量守恒,原子总数是恒量,容器内原子总数不再发生变化,不一定平衡,故不选c;
d.相同时间内消耗nmolY的同时生成2nmol X,都是逆反应速率,不能推出正逆反应速率相等,不一定平衡,不选d;
答案选ab;
(4)反应达到平衡后,若降低温度,反应速率降低,即v(正)减小,v(逆)减小;
(5)①v(A)÷1=0.015mol (L•s)-1÷1=0.015mol (L•s)-1;
②v(B)÷3=0.09mol (L•s) -1÷3=0.03mol (L•s) -1;
③v(C)÷2=2.4mol (L•min ) -1÷2=1.2mol (L•min )﹣1=0.02 mol (L•s) -1;
④v(D)÷3=0.045mol (L•s) -1÷3=0.015mol (L•s) -1;
速率由大到小的顺序为②>③>①=④。
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