化學(xué)反應(yīng)的限度-化學(xué)反應(yīng)條件的控制(學(xué)生版)

1、第 第 頁第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制一、化學(xué)反應(yīng)限度1.可逆反應(yīng)(1)定義在同一條件下 和 均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時，不用“=”，用“”。(2)2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程在一定條件下向反應(yīng)容器中加入SO2和O2發(fā)生反應(yīng)：2SO2O2eq o(,sup7(催化劑),sdo5()2SO3濃度速率變化v正、v逆關(guān)系開始反應(yīng)物濃度 v正 v正 v逆生成物濃度 v逆 過程中反應(yīng)物濃度 v正 v正 v逆生成物濃度 v逆 平衡反應(yīng)物濃度 v正 v正 v逆生成物濃度 v逆 (2)用速率變化圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立3.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的

2、概念如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變，當(dāng)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時， 與 相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度都 ，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征4.化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的 ，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。(2)對化學(xué)反應(yīng)限度的理解化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大 。同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變反應(yīng)條件可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的 。(1)PbPbO22H2SO4eq o(,sup7(放電),sdo5(充電)2PbSO42H2O為可逆反應(yīng)()(2)1 mol

3、 N2和3 mol H2在一定條件下可完全生成2 mol NH3()(3)一定條件，可以通過延長化學(xué)反應(yīng)的時間來改變反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時，反應(yīng)速率不一定相等()(5)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，各反應(yīng)物、生成物的濃度相等()(6)在一定條件下，一個可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是該反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度()(7)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下建立平衡狀態(tài)時，化學(xué)反應(yīng)將會停止()在一定溫度下，在恒容的容器中充入2 mol SO2和1 mol O2發(fā)生反應(yīng)：2SO2O2eq o(,sup7(催化劑),sdo5

4、()2SO3。(1)一段時間后，再向容器中充入含氧同位素eq oal(18, 8)O的氧氣，則eq oal(18, 8)O最終存在的物質(zhì)為_(填字母)。A.只有氧氣 B.只有三氧化硫C.只有氧氣、三氧化硫 D.氧氣、二氧化硫、三氧化硫(2)一段時間后，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，下列能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_(填序號)。v正(SO2)2v逆(O2) v(SO2)v(SO3)單位時間內(nèi)消耗a mol SO2，同時生成a mol SO3 SO2、O2和SO3的濃度之比為212混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變混合氣體的密度不再改變 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

5、依據(jù)(1)直接依據(jù)根據(jù)速率關(guān)系同一物質(zhì)：生成速率消耗速率，即v正(A)v逆(A)。不同物質(zhì)：速率之比化學(xué)計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率，如aAbBcCdD，eq f(v正A,v逆B)eq f(a,b) 。即eq x(avs4col(逆向,相等)eq x(avs4col(速率必須一個是正反應(yīng)速率，一個是逆反應(yīng)速率，,且經(jīng)過換算后同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等)(2)間接依據(jù)根據(jù)各組分的量首先分析該量是“變量”還是“恒量”，如為“恒量”，即隨反應(yīng)的進(jìn)行永遠(yuǎn)不變，則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)；如為“變量”，即該量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)其“不變”時，則為平衡狀態(tài)。即eq x(變量不變)eq x(化

6、學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài))二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制1.化學(xué)反應(yīng)條件控制的目的(1)促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)：提高反應(yīng) ；提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，即原料的 。(2)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)： 反應(yīng)速率，控制 的發(fā)生，減少甚至消除 的產(chǎn)生。2.化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的調(diào)控(1)考慮因素化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)條件時，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和 。(2)實(shí)例合成氨生產(chǎn)條件的選擇1.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是()提高燃料的著火點(diǎn)降低燃料的著火點(diǎn)將固體燃料粉碎將液體燃料霧化將煤氣化處理通入足量的空氣A. B. C. D.2.下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)生產(chǎn)條件的調(diào)控作用分析正確的是_(填序號)。(1)步驟中“凈化”可以

7、防止催化劑中毒 (2)步驟中“加壓”可以加快反應(yīng)速率(3)步驟采用的壓強(qiáng)是2107 Pa，因?yàn)樵谠搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最大(4)步驟，選擇高效催化劑是合成氨反應(yīng)的重要條件 (5)目前，步驟一般選擇控制反應(yīng)溫度為700 左右(6)步驟有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本1.下列過程中，化學(xué)反應(yīng)速率的增大對人類有益的是()A.金屬的腐蝕 B.食物的腐敗 C.塑料的老化 D.合成氨2.一定條件下N23H2eq o(,sup7(高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3為放熱反應(yīng)，下列說法正確的是()A.該反應(yīng)是可逆反應(yīng) B.反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)速率為零C.氫氣可以完全轉(zhuǎn)化為氨 D.反應(yīng)物的總能量小于生

8、成物的總能量3.(2020南京高一期中)可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)O2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行：單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時，生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時，生成2n mol NO用NO2、NO和O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為221混合氣體的顏色不再改變 混合氣體的密度不再改變混合氣體的壓強(qiáng)不再改變 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變可說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A. B. C. D.4.(2020北京161中學(xué)期中)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)3H2(g)eq o(,sup7(

9、高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A.c點(diǎn)處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 B.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)的大C.d點(diǎn)(t1時刻)和e點(diǎn)(t2時刻)處n(N2)不同 D.在t2時刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率5.已知在2 L的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)，各物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下： aA(g)bB(g)2C(g)起始物質(zhì)的量濃度/molL1 1.5 1 02 s末物質(zhì)的量濃度/molL1 0.9 0.8 0.4請回答下列問題：(1)該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_。(2)用物質(zhì)

10、B來表示02 s的平均反應(yīng)速率為_。(3)從反應(yīng)開始到2 s末，A的轉(zhuǎn)化率為_。(4)下列事實(shí)能夠說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_(填字母)。A.vB(消耗)vC(生成) B.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變C.容器內(nèi)氣體的密度不變 D.容器內(nèi)氣體C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變題組一可逆反應(yīng)1.(2020臨川區(qū)校級期中)下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是()A.二氧化硫的催化氧化 B.氯氣溶于水C.工業(yè)合成氨 D.水電解生成H2和O2與H2在O2中的燃燒反應(yīng)2.(2020歷城區(qū)校級月考)500 時，將2 mol N2和2.25 mol H2充入體積為10 L的恒容密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時，NH3

11、的濃度不可能是()A.0.1 molL1 B.0.12 molL1 C.0.05 molL1 D.0.16 molL1題組二化學(xué)反應(yīng)的限度3.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。當(dāng)SO2、O2、 SO3的濃度不再變化時，下列說法正確的是()A.SO2和O2全部轉(zhuǎn)化為SO3 B.正、逆反應(yīng)速率相等且等于零C.該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài) D.SO2、O2、SO3的濃度一定相等4.(2020杜集區(qū)校級期中)已知反應(yīng)：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)，起始時向某密閉容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列有關(guān)說法正確

12、的是()A.NO2中不可能含18O B.有1 mol N18O生成C.S18O2的物質(zhì)的量不可能為0.8 mol D.SO2、SO3、NO、NO2均含18O時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡題組三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷5.一定條件下的可逆反應(yīng)2NO2(紅棕色)2NO(無色)O2(無色)，在恒壓密閉容器中充入NO2，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.反應(yīng)停止了 B.NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率相等C.c(NO)c(O2)21 D.氣體的顏色不再變化6.(2020海淀區(qū)校級檢測)煤與水蒸氣的反應(yīng)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(是吸熱反應(yīng))是煤氣化過程中的主要反應(yīng)之一。若該反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中

13、進(jìn)行，僅通過以下數(shù)據(jù)可以判斷t時刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的是()t時刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度 t時刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度t時刻，消耗H2O(g)的速率與生成CO(g)的速率 t時刻，生成CO(g)的速率與消耗H2(g)的速率A. B. C. D.7.在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)eq o(,sup7(高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3(g)，下列敘述表示該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.N2、H2、NH3的濃度之比為132 B.混合氣體的密度不隨時間變化C.當(dāng)有1 mol NN斷裂時，有6 mol NH斷裂 D.單位

14、時間內(nèi)生成2a mol NH3，同時消耗a mol N2題組四化學(xué)反應(yīng)條件的控制8.將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是()使煤充分燃燒，提高煤的利用率減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A. B. C. D.9.(2020襄陽五中期中)化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，如果設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度，下面的說法錯誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟(jì)效益 D.能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率10.工業(yè)上合成氨的反應(yīng)為N2(g)3H2(g)eq o(,sup

15、7(高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3(g)，在實(shí)際生產(chǎn)中為提高合成氨的反應(yīng)速率，下列說法正確的是()A.溫度越高，反應(yīng)速率越快，因此采取的溫度越高越好B.壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，因此采取的壓強(qiáng)越大越好C.催化劑能加快反應(yīng)速率，因此可選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎〥.可向容器中加入一定量的水蒸氣，使氨氣溶解以提高反應(yīng)速率11.在密閉容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2SO2O22SO3。反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能為()選項n(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/molA2.01.00B1.00.81.0C0.200.101.80D002

16、.012.(2020衛(wèi)輝市月考)已知SO2和O2反應(yīng)生成4 mol SO3時放出的熱量為Q kJ，那么2 mol SO2和1 mol O2在一有催化劑的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)時，放出的熱量為()A.大于Q kJ B.等于Q kJ C.小于0.5Q kJ D.無法確定13.在一定條正確的是()A.A和B的轉(zhuǎn)化率均是20% B.x3 C.平衡時A的物質(zhì)的量為2.8 mol D.平衡時氣體壓強(qiáng)比原來小14.一定溫度下，在某恒容的密閉容器中，建立化學(xué)平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。下列敘述不能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 B.v正(CO)v逆(H2O)C.

17、生成n mol CO的同時生成n mol H2 D.1 mol HH斷裂的同時斷裂2 mol HO15.(2020武漢高一期中)在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于()A.5% B.10% C.15% D.20%16.在2 L密閉容器中，800 時，反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表所示。時間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上圖中，A點(diǎn)處v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)圖中表示NO2變化的曲線是_。用O2表示從02 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v_。(3)下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填字母，下同)。a.v(NO2)2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 c.v逆(NO)2v正(O2) d.容器內(nèi)的密度保持不變(4)下列能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是_。a.向容器中充入氬氣 b.適當(dāng)升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑17.向某容積