名師教案：高中化學人教版2019選擇性必修 第二冊 化學反應的速率與限度

第六章化學反應與能量

第二節(jié)化學反應的速率和限度

第2課時化學反應的限度

一.可逆反應：

1.概念：在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的

反應。

2.特征：三同：相同條件，正、逆反應同時進行，反應物、生成物同時存在；

反應不能進行完全，即任一反應物的轉(zhuǎn)化率均小于100機

3.表示：化學方程式中用表示。

4.很多化學反應在進行時都有一定的可逆性，不同反應的可逆性不同，有些化學反應在同一條

件下可逆程度很小，如2Na+2H2O===2NaOH+H",視為“不可逆”反應。

典型的可逆反應有：

2Hl,2so2+O2」2sO3,

SO2+H2O祖SQ，,NH3+H2ONH3.也0等。

二.化學反應的限度

1.化學反應平衡狀態(tài)

(1)化學平衡的建立:

如在可逆反應2so2+0212S()3中，反應進行之初S0?和的起始濃度分別為2mol-?L

,此時正反應速率v最大，逆反應速率v訓為零。

反應過程中，反應物濃度逐漸減小，正反應速率逐漸減??；生成物濃度逐漸增

大，逆反應速率逐漸增大。最終在時刻t時反應物濃度不再改變，生成物濃度

1

不再改變。正反應速率和逆反應速率」1>_。反應是否停止？反應并沒有停止，動

態(tài)平衡。

（2）含義：可逆反應在一定條件下進行到一定程度時，正反應速率與逆反應速率相等，

反應物和生產(chǎn)物的濃度不在改變，此反應達到一種表面靜止狀態(tài),我們稱為—

化學平衡狀態(tài)。

2.化學平衡的特征：

（1）逆：即化學平衡的研究對象是可逆反應。

（2）動：即化學平衡是一種動態(tài)平衡，即v正=丫逆工0,反應并未停止。

（3）等：即vm=v逆,同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。

（4）定：在達化學平衡的混合體系中，各組成成分的濃度保持不變，各組分的百分含量

保持不變o

（5）變：化學平衡是在?定條件下的平衡,當外界條件改變時，化學平衡可能會發(fā)生變

化

【總結(jié)】

化學平衡狀態(tài)時可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最

大程度，即該反應進行的限度。

三.化學反應條件的控制

1.在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應（提高反應物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率，

加快反應速率等），抑制有害的化學反應（減緩反應速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，

控制副反應的發(fā)生等），即通過控制化學反應的條件，使反應向著我們有利的方向進行。

案例分析：如何提高煤的燃燒效率？

（1）煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系？與煤的充分燃燒有何關系？

固體表面積增大，反應速率加快，能使煤燃燒更充分。

（2）空氣用量對煤的充分燃燒及熱能利用有什么影響？原因是什么？

空氣過少，煤不能充分燃燒；空氣過多，會帶走熱量，熱量散失增多。

（3）應選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？

選擇隔熱保溫耐熱效果好的，減少熱量散失。

（4）如何充分利用煤燃燒后煙道廢氣中的熱量？

回收熱量，產(chǎn)生蒸汽，轉(zhuǎn)化為動能；循環(huán)冷卻水，居民供暖。

2.基本措施

2

（1）改變化學反應速率:改變反應體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強、固體的表面積以及

催化劑的合理使用等。

（2）改變可逆反應進行的限度：改變可逆反應體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強等。

化學平衡狀態(tài)的判斷方法一一“兩看”“兩標志”

（1）“兩看”

一看題干條件恒溫恒容或恒溫恒壓或絕熱容器

化學反應特點全部是氣體參與，是等體積反應還是非等體積反應

（物質(zhì)狀態(tài)、

二看

氣體計量系有固體或液體參與，是等體積反應還是非等體積反應

數(shù)）

⑵“兩標志”

正、逆反應同一物質(zhì)表示的正、逆反應速率相等丫正=丫逆，或者不同物質(zhì)表示的

速率相等正、逆速率（或變化的物質(zhì)的量、濃度）之比等于化學計量數(shù)之比

題目中的變量，指的是隨著反應的進行而改變的量，（如某物質(zhì)的質(zhì)

變量量、濃度、百分含量，n總（氣體）、壓強、氣體密度、氣體平均分子質(zhì)

不變量、顏色等），當“變量”不再變化（保持恒定）時，證明可逆反應

達到平衡，但“定量”無法證明。

【典例1】下列反應中，不屬于可逆反應的是()

A.2叫=則與曬=2叫

B.H2+I2^=2HI與2HI=^H2+I2

C.CO2+H2O=H2CO3-^H2CO3=CO2t+H20

D.CaO+CO2=CaC()3與CaCO：,遢選CaO+CO"

【答案】D

3

【解析】

可逆反應是指在同一條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應。CaO+

C02=CaC03與CaCO；魚暹CaO+CO2t在不同條件下進行，所以不屬于可逆反應，D項正確。

【典例2】一定條件下，將A、B、C三種氣體各1mol通入一個密閉容器中發(fā)生反應：2A+Bw

2C,達到化學反應限度時，B的物質(zhì)的量可能是()

A.0B.0.5molC.1molD.1.5mol

【答案】c

【解析】

根據(jù)題意可知該反應為可逆反應。反應正向進行完全時，消耗1molA和0.5molB；反應逆

向進行完全時，C完全轉(zhuǎn)化為1molA和0.5molB,0.5molB加上開始時充入的1molB總

共得到1.5molBo由于該反應是可逆反應，所以B的物質(zhì)的量的范圍在0.5mol到1.5mol

之間(不包括兩個極端值)。四個選項中只有C符合。

【典例3】一定條件下，aL密閉容器中放入ImolM和3moi員發(fā)生昆+3也—2NHs的反應，下

列選項中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是()

A.C(N2)：C(H2)：C(NH3)=1：3：2

B.2V(H,)=3V(NH3)

C.單位時間內(nèi)1個N三N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂

D.單位時間消耗0.ImolM的同時，生成0.2molNH3

【答案】C

【解析】

根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、

百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨

著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)。

A.C(N2):C(H2)：C(NH3)=1：3：2,并不能說明濃度不變，所以不一定是平衡狀態(tài)，選項A

錯誤；

B、未體現(xiàn)正與逆的關系，選項B錯誤；

C、單位時間內(nèi)1個N三N鍵斷裂，等效于6個N—H鍵形成，同時有6個N—H鍵斷裂，所以正

逆反應速率相等，反應達平衡狀態(tài)，選項C正確；

D、只要反應發(fā)生就符合單位時間消耗0.ImolNz的同時，生成0.2molNH3,選項D錯誤；

4

答案選Co

基礎練

1.（2021?浙江高一月考）下列有關化學反應限度的說法不IE碉的是（）

A.任何可逆反應的進程都有一定限度

B.化學反應的限度決定了反應物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率

C.化學平衡狀態(tài)是指一定條件下進行的可逆反應達到的最大限度

D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變

【答案】D

【分析】

在不同的條件下，化學反應限度不同，當達到化學反應限度時.，正逆反應速率相等，反應物的

濃度和生成物的濃度不再改變，當外界條件發(fā)生改變，平衡發(fā)生移動，化學反應限度變化，據(jù)

此解答。

【詳解】

A.在一定條件下，當正逆反應速率相等時，可逆反應達到一定的限度，即平衡狀態(tài)，故A正

確；

B.當達到化學反應限度時，正逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，反

應物在該條件下的轉(zhuǎn)化率最大，故B正確；

C.在一定條件下，當達到化學反應限度時，正逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃

度不再改變，即可逆反應達到的最大限度，故C正確；

D.當外界條件發(fā)生改變，平衡發(fā)生移動，化學反應限度變化，故D錯誤。

故選D。

2.某可逆反應達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（）

①正反應和逆反應同時進行，兩者的速率完全相等

②反應物和生成物同時存在，兩者的濃度相同

③混合物的組成比例不會因時間而改變

A.只有①B.①③C.只有②D.①②③

【答案】B

5

【詳解】

①可逆反應達到平衡狀態(tài)時，v正=丫逆70,①項正確；

②反應物和生成物濃度相同，只是反應達到的某一特殊狀態(tài)，并不一定達到平衡，②項錯誤；

③可逆反應達到平衡狀態(tài)時，各組分的含量保持不變，③項正確；

答案選B。

3.可逆反應3H網(wǎng)、售3年、2陽的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化

來表示，下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是（）

A.v正N）=v正（乩）

B.v正（N）=v逆（限）

C.2V正（H?）=3v逆（NHJ

D.v正（N2）=3V逆（壓）

【答案】C

【分析】

因化學反應達到平衡時，正、逆反應速率相等（同種物質(zhì)）或正、逆反應速率之比等于化學計量

數(shù)之比（不同物質(zhì)）。

【詳解】

A.無論該反應是否達到平衡狀態(tài)都有3V正（2）=v正（凡），而v正（2）=v正（凡）不能說明正、

逆反應速率相等，則不能說明反應達平衡狀態(tài)，A錯誤；

B.反應達到平衡狀態(tài)時，v正（N?）:v逆（NHj=l:2,B錯誤；

C.反應達到平衡狀態(tài)時，v正（H?）:v逆（NH3）=3:2,即2V正（H?）=3V逆（NHJ,C正確；

D.反應達到平衡狀態(tài)時,v正（N）:v逆（旦）=1:3,即3V正（2）=丫逆（耳），D錯誤;

故選C。

4.下列敘述能說明在固定容積的密閉容器中進行的反應：3X（g）+Y（g）=i2Z（g）已經(jīng)達到

平衡狀態(tài)的是（）

A.X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3：1：2

B.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化

C.單位時間內(nèi)每消耗3molX,同時生成2molZ

D.混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化

6

【答案】B

【詳解】

A.X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3：1：2時反應可能處于平衡狀態(tài)，也可能未達到平衡，這與

開始時加入的反應物的物質(zhì)的量的多少及反應條件有關，A錯誤；

B.該反應是反應前后氣體物質(zhì)的量不同的反應，若壓強不變時，說明氣體的物質(zhì)的量不變，

反應達到平衡狀態(tài)，B正確；

C.反應消耗X和生成Z表示的都是向正反應方向進行，不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài),

C錯誤；

D.反應混合物都是氣體，反應遵循質(zhì)量守恒定律，混合氣體的總質(zhì)量始終不變，因此不能據(jù)

此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，D錯誤；

故合理選項是Bo

5.下列描述中可以說明2Hl(g)UH2(g)+h(g)已達到平衡的是()

A.溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化

B.c(HI)：C(H2)：c(L)=2：1：1

C.反應速率v(H2)=V(I2)=Jv(HI)

D.溫度和壓強一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

【答案】A

【詳解】

A.溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化，說明碘蒸氣的濃度不變，反應達到平衡狀

態(tài)，A正確；

B.C(HI):C(H2):C(I2)=2:1:1,不能說明各物質(zhì)的濃度不變，即不能說明反應是否達到平衡，B

錯誤；

C.反應速率v(H2)=v(L)=gv(HI),未體現(xiàn)正反應與逆反應的關系，不能說明反應是否達到

平衡，C錯誤；

D.該反應是氣體的物質(zhì)的量不變的反應，溫度和壓強一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

始終不變，不能說明反應是否達到平衡，D錯誤；

故選A。

6.(2021?沐陽縣修遠中學高一月考)下圖是可逆反應X2(g)+3%(g)w2Z2(g)在反應過程中的

7

反應速率（V）與時間（t）的關系曲線，下列敘述正確的是（）

A.3時亥ij,v正＞0,v逆=0

B.t,~t2,X2的消耗速率小于X2的生成速率

C.t2~t3,反應不再發(fā)生

D.t2-t3,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化

【答案】D

【詳解】

A.3時，vQvQO,A項錯誤；

B.由于3?t2時，反應物X?與Y,物質(zhì)的量逐漸減少至t/寸刻保持不變，X2的消耗速率大于人

的生成速率，B項錯誤；

C.t2?t：s達平衡狀態(tài)，V正7逆工0,C項錯誤；

D.t2?t3達平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，D項正確；

答案選D。

，8

7.（2021?黑龍江大慶市?大慶實驗中學高一月考）當2so2+0?^^2S（）3達到平衡后，通入02

一定時間后，陽存在于（）

A.三氧化硫、氧氣B.二氧化硫、三氧化硫、氧氣

C.二氧化硫、氧氣D.二氧化硫、三氧化硫

【答案】B

【詳解】

2so2+O2w2s是可逆反應,氧氣中的。為”0,通入‘七2，生成的SO3中有”0,含有陽的S03

分解時，S02中也會有"0,所以一定時間后，存在于所有物質(zhì)中，故選B。

8.可逆反應2N02（g）02NO（g）+O2（g）在容積固定的密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是

)

8

A.單位時間內(nèi)生成〃molO2的同時生成2AmolNO

B.用NO?、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率之比為2:2:1的狀態(tài)

C.混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

D.混合氣體的總質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

【答案】C

【解析】

單位時間內(nèi)生成nmolO2表示正反應速率，生成2nmolNO也是表示正反應速率，該說法不

能說明正、逆反應速率相等，故不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A項錯誤；化學反應速率之比等

于化學計量數(shù)之比，故用NO口、NO、0?的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率之比為2：2：1的

狀態(tài)不能作為判斷反應是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，B項錯誤；NO?為紅棕色氣體，和NO為無

色氣體，故混合氣體的顏色不再改變說明各物質(zhì)的濃度不再改變，反應達到化學平衡狀態(tài)，C

項正確；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應前后氣體的總質(zhì)量始終不變，D項錯誤。

9.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和N02,使反應S02(g)+N0z(g)wS()3(g)+NO(g)在一定條件下

達到平衡，正反應速率隨時間變化的曲線如圖所示。由圖可得出的正確

結(jié)論是()\/

A.反應在c點達到平衡狀態(tài);1；

B.反應物濃度：a點小于8點'

C.反應物的總能量低于生成物的總能量

D.△。=八七時，SO?的轉(zhuǎn)化率：a?Z?段小于力?c段

【答案】D

【解析】

化學平衡狀態(tài)的標志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實質(zhì)是正反應速率等于逆反應速率，且保持

不變，c點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達到平衡，A項錯誤；a到。時正反應

速率增加，反應物濃度不斷減小，B項錯誤；隨著反應的進行，反應物濃度減小，但正反應速

率增大，說明體系溫度升高，正反應是放熱反應，即反應物的總能量高于生成物的總能量，C

項錯誤；因為反應一直正向進行且a?。段正反應速率一直在增大，故SO?的轉(zhuǎn)化率：a?6段

小于。?。段，D項正確。

10.在一定溫度下，將1molA和2molB放入容積為5L的某密閉容器中發(fā)生反應：

A(s)+2B(g)wC(g)+2D(g)。5min后達到平衡，測得容器內(nèi)B的濃度減少了0.2mol?L,

9

則下列敘述不正確的是()

A.在5min內(nèi)該反應用C的濃度變化表示的反應速率為0.02mol-L-1-min-1

B.平衡時B的轉(zhuǎn)化率為50%

C.平衡時B的體積分數(shù)約為33.3%

D.初始時的壓強與平衡時的壓強比為4:5

【答案】C

【解析】

測得容器內(nèi)B的濃度減少了0.2mol-L-',則C的濃度增加量為0.1mol-L-1,因此在5min

內(nèi)該反應用C的濃度變化表示的反應速率為以粵^一=0.02mol-r'-min-1,A項正確；

5mm

消耗B的物質(zhì)的量為0.2mol?L'X5L=1mol,則平衡時B的轉(zhuǎn)化率為產(chǎn)10096=50%,

2mol

B項正確；消耗B的物質(zhì)的量為1mol,生成C、D的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1mol,A是固

體，所以平衡時B的體積分數(shù)為一廠一rX100%=40%,C項錯誤；一定條件下

1mol+一0.登5mo匕l(fā)+1moi

氣體壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，A是固體，所以初始時的壓強與平衡時的壓強比為

2inO

；-----7_i7177?；-----7=4:5,D項正確。

1mol十0.5mol+1mol

11.在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的C0和0.2mol的比0,在催化劑存在的

條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應：C0(g)+H20(g)^C02(g)+H2(g)o反應中C0?的濃度隨時間變

化情況如圖：

(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應開始至達到平衡時，C0的反應速率為,反應達平衡時，C(H2)

(2)判斷該反應達到平衡的依據(jù)是(填序號)。

①C0減小的速率和CO,減小的速率相等

②C0、比0、CO?、巴的濃度都相等

③CO、HQ、C02、%的濃度都不再發(fā)生變化

10

【答案】(1)0.003molmin，0.03mol?L^'(2)①③

【解析】

(D由圖知,反應10min達到平衡，C02濃度增加了0.03mol-L\則C0濃度減小0.03mol?L

r,所以“CO)=則一=0.003mol?L-?min%由于起始時出的濃度為0,所以達

°,°：130min?1

到平衡時C(H2)=0.03mol?L%

(2)C0減小的速率是正反應速率，C0?減小的速率是逆反應速率，當二者相等時，P,E(C0)="

(CO),可逆反應達到平衡；反應達到平衡時，各組分的濃度不再發(fā)生變化。

能力練

11.(2020?盧龍縣中學高一月考)一定溫度下，在1L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物

質(zhì)的量隨時間變化的曲線如右圖所示。下列描述正確的是()

A.反應開始到10s,用Z表示的反應速率為0.158mol/(L?s)

B.3時，Z和X的濃度相等，達到了化學平衡狀態(tài)

C.反應進行到10s時，Y的正逆反應速率都等于0

D.反應的化學方程式為：X(g)+Y(g)#Z(g)

【答案】A

【分析】

由圖像可知，X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小，是反應物；Z的物質(zhì)的量逐漸增加，是生成物；10s

時，根據(jù)速率公式計算Z的化學反應速率；各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，達到平衡狀態(tài)；體積

相同、時間相同，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學反應的計量數(shù)之比，得到化學反應方程

式，由此分析。

【詳解】

A.根據(jù)化學反應速率數(shù)學表達式，HZ)=———0.158mol/(L-s),故A正確;

lOsxlL

B.達到化學平衡狀態(tài)是各組分的濃度不再改變，而不是相等，故B錯誤；

C.反應進行到10s時，達到平衡狀態(tài)；開始時到平衡逆，故C錯誤；

11

D.根據(jù)化學反應速率之比=化學計量數(shù)之比，因為是體積相同、時間相同，則物質(zhì)的量的變化

值=化學計量數(shù)之比，即AX：AY：AZ=(1.2-0.41)mol：(1-0.21)mol：1.58mol=l：1：2,

反應方程式為:X(g)+Y(g)w2Z(g),故D錯誤；

答案選A。

12.(2020?廣西河池市?高一期末)在一定條件下，可逆反應：X(g)+3Y(g)w2Z(g)能達到平

衡的標志是

A.Y的生成速率與X的分解速率相等

B.X、Y、Z的濃度不再變化

C.單位時間內(nèi)反應3nmolY,同時生成2nmolZ

D.X、Y、Z的分子數(shù)之比保持為1：3：2

【答案】B

【分析】

當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的

一些量也不發(fā)生變化；選擇判斷的物理量，隨著反應的進行需發(fā)生變化，當該物理量由變化到

定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.對于可逆反應X(g)+3Y(g)02Z(g),由于X與Y的化學計量數(shù)不相等，Y的生成速率與X的

分解速率相等，不能說明正逆反應速率相等，說明沒有達到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；

B.X、Y、Z的濃度不再變化即其百分含量不變，說明達到平衡狀態(tài)，故B符合題意；

C.單位時間內(nèi)反應3nmolY,同時生成2nmolZ,都表示正反應方向的速率，無法判斷正逆反應

速率相等，故C不符合題意；

D.平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率，則X、Y、Z的物質(zhì)的

量之比不一定是1：3：2,即X、Y、Z的分子數(shù)之比不一定是1：3：2,故D不符合題意；

答案選B。

【點睛】

同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)

比，但必須是不同方向的速率。

13.把2.5molA和2.5molB混合盛入容積為2L的密閉容器里，發(fā)生如下反應

3A(g)+B(g)UxC(g)+2D(g)，經(jīng)5s反應達平衡，在此5s內(nèi)C的平均反應速率為0.2mol*LH*s

同時生成ImolD,下列敘述中錯誤的是()

12

A.x=4

B.達到平衡狀態(tài)時容器內(nèi)氣體的壓強與起始時壓強比為6：5

C.5s內(nèi)B的反應速率v(B)=O.05mol?L、sT

D.達到平衡狀態(tài)時A的物質(zhì)的量為1.5mol

【答案】D

【詳解】

根據(jù)C的平均反應速率可以算出5s內(nèi)C的物質(zhì)的量改變量為2moi。寫出“三段式”進行分析;

3A(g)+B(g)0%C(g)+2D(g)

初始(mol)2.52.500

變化(mol)1.50.522

平衡(mol)1221

A.根據(jù)C和D的物質(zhì)的量變化之比為2：1,可以確定x=4,A正確；

B.同溫同體積下，氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比。達到平衡時氣體的總的物質(zhì)的量為

6mol,起始時的物質(zhì)的量為5mol,所以二者的壓強之比為6：5,B正確；

C.5s內(nèi)物質(zhì)B消耗了0.5mol,濃度變化了0.25mol.L>,所以用B表示的化學反應速率為

0.25mol.L

=0.05molL-1C正確;

5s

D.達到平衡時物質(zhì)A的物質(zhì)的量為1mol,D錯誤;

故選Do

14.對于密閉容器中反應：N2(g)+3Hz(g)-^2NH:i(g),673K、30MPa下n(NH：J和n(Hj隨時間

變化關系如圖。下列敘述正確的是()

A.用同種物質(zhì)表示的正反應速率：點a比點b的小

B.點c處反應達到平衡

C.點d(3時刻)和點e(t?時刻)處n(N2)不一樣

D.在給定條件下，3時刻NH3的含量達到最高

【答案】D

13

【分析】

根據(jù)圖像可知，a、b、c三點時，v(正)>v(逆)；d、e為平衡狀態(tài);

【詳解】

A.a、b兩點，氫氣的濃度減小，用同種物質(zhì)表示的正反應速率：點a比點b的大，A錯誤；

B.點c處v(正)>v(逆)，反應未達到平衡，B錯誤；

C點d(加時刻)和點e(t［時刻)處v(正)=v(逆),nW)一樣,C錯誤；

D.在給定條件下，3時刻反應達到平衡狀態(tài)，則NL的含量達到最高，D正確；

答案為D

15.在密閉容器中進行如下反應：X2(g)+Y2(g)^2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始濃度分別

為O.lmoLLT、0.3molL-'>0.2molL-',在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質(zhì)的濃度有

可能是()

A.Y為0.2molL7iB.Y?為Q35molL7i

C.X2為0.2mol.LTD.Z^0.4molL-'

【答案】B

【詳解】

若反應向正反應進行到達平衡，X>丫2的濃度最小，Z的濃度最大，假定完全反應，則：

X2(g)+Y2(g)^2Z(g)

起始(mol/L)0.10.30.2

，若反應逆正反應進行到達平衡，、、丫2的濃度最大，Z

轉(zhuǎn)化(mol/L)0.10.10.2

平衡(mol/L)00.20.4

X2(g)+Y2(g)^2Z(g)

起始(mol/L)0.10.30.2

的濃度最小，假定完全反應，則:

轉(zhuǎn)化(mol/L)0.10.10.2

平衡(mol/L)0.20.40

由于為可逆反應，物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化所以平衡時濃度范圍為0<C(X2)<0.2,0.2<C(Y2)<0.4,

0<c(Z)<0.4,故B正確、ACD錯誤；

答案選B。

【點睛】

化學平衡的建立，既可以從正反應開始，也可以從逆反應開始，或者從正逆反應開始，不論從

哪個方向開始，物質(zhì)都不能完全反應，若反應向正反應進行到達平衡，X2,Y2的濃度最小，

14

z的濃度最大；若反應逆正反應進行到達平衡，X2,丫2的濃度最大，Z的濃度最??；利用極

限法假設完全反應，計算出相應物質(zhì)的濃度變化量，實際變化量小于極限值。

16.(1)一定溫度下，在密閉容器內(nèi)進行某化學反應，氣體X、Y的物質(zhì)的量隨反應時間變化的

曲線如圖所示。

①寫出該反應的化學方程式:

②在小和友時正反應速率分別為匕和外，則二者大小關系為匕丹(填或

③在小友和功三個時刻中，反應程度最大的是(填"V"獷或

⑵一定溫度下，將一定量的反和乩充入固定體積的密閉容器中進行反應：N2(g)+

3叫高端化曹壓2燦(或。

①下列描述能說明該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的有0

A.容器內(nèi)的壓強不變

B.容器內(nèi)氣體的密度不變

C.相同時間內(nèi)有3molH—H鍵斷裂，有6molN—H鍵形成

D.C(N2):C(H2):C(NH3)=1:3:2

E.NL的質(zhì)量分數(shù)不再改變

②若起始時向容器中充入10mol?LT的N?和15mol?的上」0min時測得容器內(nèi)NH3濃度

為1.5mol-L_1o10min內(nèi)用岫表示的反應速率為；此時乩的轉(zhuǎn)化率為。

【答案】⑴①3Y(g)2X(g)②)③G

(2)(DAE②0.075mol-L-1?min-115%

【解析】

(1)①隨著時間變化，Y的物質(zhì)的量減少、X的物質(zhì)的量增加，即Y為反應物、X為生成物，依

據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比，可得化學方程式為3Y(g)2X(g)o

15

②隨著反應的進行，反應物的濃度降低，正反應速率減慢，即匕〉公

③反應正向進行，心時刻達到化學平衡，即G時刻反應程度最大。

(2)①反應前后氣體計量數(shù)之和不相等，密閉容器體積固定，未平衡時隨反應進行，氣體總物

質(zhì)的量變化導致壓強變化，因此容器內(nèi)的壓強不變時，說明反應達到平衡，故A項正確；各組

分都是氣體，氣體總質(zhì)量始終保持不變，容器為恒容狀態(tài)，密度保持恒定，因此密度不變不能

說明反應達到平衡狀態(tài)，故B項錯誤；H—H鍵斷裂和N—H鍵形成都說明反應向正反應方向進

行，因此不能說明反應達到平衡，故C項錯誤；開始時通入量未知，因此已知物質(zhì)的量濃度之

比，不能判斷是否達到平衡，故D項錯誤；根據(jù)化學平衡狀態(tài)的定義，NFh的質(zhì)量分數(shù)不變，

說明反應達到平衡，故E項正確。

1.5mol?L-'

②根據(jù)化學反應速率的表達式，*NHJ=―G7瓦—=0.15mol?r1-min-1,化學反應速率

?限

1-1

之比等于化學計量數(shù)之比，r(N2)=2=0.075mol?L^?min；消耗乩的物質(zhì)的量濃

32.25mol?L-1

度為］XL5mol?L-l=2.25mol?L_1,H2的轉(zhuǎn)化率為正mol?義100%=15%。

17.(2020?費縣第二中學高一月考)(1)在2L的密閉容器中放入4molN2O5,發(fā)生如下反應:

2N205(g)^^4N02(g)+02(g)?反應至5min時，測得N2O5轉(zhuǎn)化了20%,則“(N02)為—；

5min時，用。5在混合氣體中的體積分數(shù)是—。

(2)某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如

①該反應的化學方程式為0

②若X、Y、Z均為氣體，2min時反應達到平衡，此時體系內(nèi)壓強與開始時的壓強之比為。

③若X、Y、Z均為氣體，則達平衡時，容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始投料時

(填“增大”“減小”或“相等”)。

④硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，硫酸消耗量常視為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的一種標志。目前

16

硫酸的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”，有關反應2so2+0,答計2s的說法正確的是―(多選)。

A.該反應為可逆反應，故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫

B.達到平衡后，反應就停止了，故此時正、逆反應速率相等且均為0

C.一定條件下，向某密閉容器中加入2moiSO?和1mol02,則從反應開始到達平衡的過程中,

正反應速率不斷減小，逆反應速率不斷增大，某一時刻，正、逆反應速率相等

D.在利用上述反應生產(chǎn)三氧化硫時，要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面

的問題

【答案】0.16mol?L?min161.5%3X+Y^^2Z9：10增大ACD

【詳解】

(1)反應至5min時，測得弗。5轉(zhuǎn)化了20%,根據(jù)化學方程式可知，5min時各物質(zhì)的物質(zhì)的

量為:〃(風。5)=4moi-4molX20%=3.2mol>z?(NO>)=l.6mol,z?(0)=0.4moLr(N0)=-Q

222Lx5min

mol-L--min相同條件下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則也0$在混合氣體中的體積

3.2mol

分數(shù)是:X100%=61.5%；

3.2mol+1.6mol+0.4mol

(2)①反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比,則X：Y：Z=(l-0.7)mol：

(1-0.9)mol:(0.2-0)mol=3：1：2,2min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，此反應為可逆

反應，故反應的化學方程式為3X+Y=i2Z；

②相同條件下，壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，則(0.9+0.7+0.2)mol：(1.0+1.0)mol=9：

10；

③達平衡時，容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少，但氣體總質(zhì)量不變，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)

量比起始投料時增大；

④A.該反應為可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以在一定條件下二氧化硫和氧氣

不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫，故A正確；

B.達到平衡后，正反應速率等于逆反應速率但不為0,反應仍然在進行，故B錯誤；

C.一定條件下，向某密閉容器中加入2molSO?和1mol0?,則從反應開始到達平衡的過程

中，反應物不斷減少，正反應速率不斷減小，生成物不斷增加，逆反應速率不斷增大，某一時

刻達到平衡，正、逆反應速率相等，故C正確；